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基于模糊综合评价的桥梁施工安全评价研究

  • 论文价格:150
  • 用途: 硕士毕业论文 Master Thesis
  • 作者:上海论文网
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  • 论文字数:43666
  • 论文编号:el2022030520502024952
  • 日期:2022-03-05
  • 来源:上海论文网

桥梁工程论文哪里有?本文主要以桥梁工程为研究对象,采用文献查询法、对比分析法、定性与定量相结合的方法和案例分析法等方法对桥梁施工安全评价存在的问题进行研究。首先采用文献查询法和对比分析方对当前用于安全评价的方法和权重确定方法进行对比分析,筛选出适合于桥梁施工安全评价的方法——模糊综合评价法、G1 法和结构熵权法。然后收集关于桥梁施工事故进行统计,分析当前桥梁施工安全的现状,并总结当前桥梁施工安全评价存在的问题。接着针对桥梁施工安全评价存在的问题建立桥梁施工安全的评价模型——包括建立评价指标体系、确定权重和评价结果的计算过程。最后通过实际案例对评价模型进行验证,并提出相关的改进措施。

第一章 绪论

1.2.1 国外研究现状
安全评价在国外称为风险评价,源于美国保险行业,从 20 世纪 30 年代至今已有多位国外学者对施工安全进行了研究,提出了很多值得深入学习和研究的理论及方法。
Kudratova S、Huang X 和 Kudratov E 认为建设项目的管理变得越来越重要,人们对于职业安全和健康的认识越来越高,但目前关于安全的风险研究和规范并不多,在公路桥梁方面的研究更少;因此,有必要加强对公路桥梁建设的风险的研究[4]。Teresa 通过研究施工项目面临的技术、环境和社会等的风险,对某桥梁工程施工阶段的风险进行了系统性的研究并提出了控制风险发生的方法[5]。Lee 和 Halpin D 认为,桥梁建设初期是存在最多不稳定影响因素的阶段,所以对该阶段的风险把控应该更加的缜密和认真[6]。LeeM G、Seo J 和 Sanghyeok 先利用有限元进行加载试验和专家调查法对桥梁施工中的危险因素进行识别;然后将识别到的危险因素分成人、机器(材料)和环境三个方面;最后从这三方面提出桥梁施工过程中应采取的安全措施[7]。Mortazavi S、Kheyroddin A 和Naderpour H 根据现场调查确定桥梁施工各个风险因素的等级,然后针对风险等级高的因素进行动态假设并绘制因果分析图并使用系统动力学建立各个风险因素之间相互作用的反馈模型;最后分析模型结果显示风险因素之间有着不可忽视的相互作用,项目管理者应当重视桥梁建设过程中风险因素相互作用的控制[8]。Xiaopeng Ren 和 JunwuWang 基于建设项目施工风险的耦合机制,采用 NK 模型,通过和人,物,环境,管理风险的耦合矩阵对桥梁施工安全性进行评价。结果表明,该评价方法将有助于综合测度各种耦合危险因素的影响程度,全面反映桥梁建设项目的安全水平,也反映出 NK 模型的合理性和有效性,从而有效地防止桥梁建设过程意外的发生[9]。

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第三章 桥梁工程施工安全现状及存在的问题

3.1 我国桥梁工程施工安全现状
3.1.1 桥梁施工安全事故分析
(1)事故简介
2019 年 7 月 18 日 14 时 25 分,位于勉县定军山镇水磨湾,由中北交通建设集团有限公司(以下简称中北公司)承建的国道 108 勉县段一级公路改扩建工程 SG-3 标汉江 2号大桥架桥机在作业过程中突然发生解体倾覆,造成 5 人死亡、4 人重伤、3 人轻伤的较大事故,直接经济损失约 1295.3 万元[51]。经政府调查组调查鉴定,该事故属于较大生产安全责任事故。
(2)事故原因分析
直接原因:①发生事故的架桥机左前支腿钢筒支撑销轴未按规定安装,运行过程中销轴逐渐脱落,导致架桥机突然失稳解体倾覆;②事故架桥机已使用 8 年之久,未按《架桥机安全规程》(GB-26469-2011)规定进行安全评估,金属结构件锈蚀、磨损严重,有多处改动、焊接加固、维修痕迹,多处安装不符合规范要求,部分金属结构有陈旧性断裂,架桥机整体安全性能已不符合基本的安全技术条件。
对事故发生的原因进行深入分析后发现,银河公司(分包)、事故架桥机施工队伍、中北公司(总承包)和政府监管部门都存在严重的工作失误。银河公司(分包)不具备承接该项目施工的资质且制定的桥梁施工专项方案中未对事故中的架桥机的安全技术条件和操作人员资格做出要求,违规雇佣无证施工队伍,且未定期度事故架桥机进行检查和安全评价,履行其安全生产的监管职责。
事故架桥机施工队伍存在资料造假和安全生产责任落实不到位的现象。该施工队伍自行购买架桥机后,通过民权中泉路桥设备有限公司的公司内部人员获取了《架桥机合格证》、《特种设备制造许可证》、《特种设备安装改造修理许可证》,并加盖了该公司的伪造公章,用这些假资料承揽桥梁架设工程活动。除此之外,架桥机施工队长未坚守现场履行其管理职责。
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第五章 桥梁施工安全评价案例分析

5.1 项目概况
5.1.1 工程建设概况
平陆运河特大桥位于钦州灵山县境内,桥梁轴线走向方位角 90°,略呈弧线形展布。特大桥桥跨布置为 5×30m+4×30m+4×30m+(125+200+125)m+3×30m,全长937m。主桥 13#~16#上部结构采用 125+200+125m 预应力混凝土连续刚构(采用挂篮现浇),为广西目前在建高速公路跨径最大的连续刚构桥。
5.1.2 主要施工条件
(1)气候条件
灵山县位于低纬度地区,属于亚热带季风气候。全年气候温和,夏季长,冬季短,雨量丰沛,阳光充足,冬季有间歇性寒潮入侵,年积温 7500~8100℃,无霜期平均为 348天,年平均有霜日数仅 2.5 天。年日照总时数在 1400~1950 小时,平均为 1673 小时。极端最高温度为 38.2℃,极端最低温度为-0.2℃。年均降水量为 1658 毫米,多集中在 4-9月,这段时间降水量占全年降水量的 80%,年降水日为 161 天。影响项目施工的主要气候条件是台风灾害,以台风带来的洪涝灾害最为严重,台风最大风力 10 级左右,主要发生在 6-10 月。
(2)地质状况及水位
根据地勘报告,地下水位埋深为 14.5-7.8m,高程为 30.32-44.44m;由上到下的地质情况为:粉质黏土、砂砾/卵石、全风化泥岩、强风化泥岩。本区段地震动峰值加速度为0.1g,地震动反应谱特征周期为 0.35s,路线区域内地震基本烈度为 7 度,该区进入第四纪以来,底壳处于相对稳定阶段,地表未见明显活动迹象,本区域稳定性较好。
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5.2 桥梁施工安全评价
桥梁工程作业现场的各个安全标准具有模糊性和非定性的特征,模糊综合评价可量化安全检查表中的定性问题及主观判断,并应用数学进行处理,从某种程度上来说降低人的主观性影响,使得安全评价更具科学和客观。
5.2.1 构造评判矩阵和隶属度
根据平陆运河特大桥的安全管理制度和施工现场的情况进行模糊综合评价。从整个评价体系看,指标体系中包含了管理因素、技术因素、人的因素和环境因素。在进行安全评价时,部分因素可”非常安全、较安全、安全、不安全、很不安全“等来进行衡量,但是某些因素仅能用”好,较好,一般,差,较差“来进行评价。因此本文采用”非常安全(好)、较安全(较好)、安全(一般)、不安全(差)、很不安全(较差)“五个评语集作为模糊表达方式。
根据目前项目的基本情况邀请 m=15 位专家,根据提供的项目资料和所给的评语集对平陆运河特大桥各个影响因素的安全状态进行打分。通过统计问卷中的数据,即可得到指标的判断矩阵。根据得到的评价矩阵,计算每个指标各个评语的频数,从而得到每个指标的隶属度 v,如表 5-1。

表 5-1 指标隶属度 v
表 5-1 指标隶属度 v

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第六章 结论与展望

6.2 不足与展望
由于本人对桥梁施工的学习时间较短,工程实践经验不足,对桥梁施工安全影响因素的研究不够深入。因此本文对于桥梁施工安全评价问题的研究深度和广度还存在一定的局限性和不足之处,今后的研究工作中需要对以下内容做更深一步的研究:
(1)由于知识面有限和工程实践经验不足,造成影响因素的选取不够全面。由于当前桥梁类型众多,若需要对实际施工桥梁进行评价时,仍需根据该项目的特点增加相应的指标进行评价。且在进行安全影响因素分析时,过多的依赖文献和专家的经验,造成评价指标的选取存仍然存在一定的主观性及局限性。因此,在今后研究中需要对评价指标体系进一步完善和优化。
(2)在确定权重时,本文采用的是 G1 法和结构熵权法结合的方法确定指标的权重。虽然结构熵权法对专家的打分进行了盲度分析与修正,能在一定程度上削弱权重赋值的主观性,但是运用该方法时仍然依靠专家打分获取计算数据,因此无法剔除客观权重赋值的主观性。所以,需要探寻更科学合理的权重确定方法。
(3)在进行桥梁施工安全状态整体评价时,采用的是模糊综合评价的方法。虽然模糊综合评价能将定性与定量结合对桥梁施工的安全状态进行评价,但是仍然需要进行问卷调查获取计算数据来进行综合评价。这种评价方法仍然无法避免主观性对整个评价结果的影响。因此,在评价方法的选取上还有待提高,不断筛选出更加有效的评价方法。
参考文献(略)

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