[发明专利]一种桥梁拉吊索杆锈蚀断裂风险的预测方法

权利要求书

1.一种桥梁拉吊索杆锈蚀断裂风险的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、收集桥梁拉吊索杆锈蚀事件的统计数据与案例数据，所述案例数据包括桥梁拉吊索杆断裂事件信息和拉吊索杆更换信息；

S2、对所述拉吊索杆断裂事件信息基于事故树进行反演研究，得出所述拉吊索杆锈蚀的风险场景；

S3、基于所述拉吊索杆更换信息，选择所述拉吊索杆的换索年限作为分类指标；

S4、分别针对所述拉吊索杆更换信息中的拉吊索和吊杆进行聚类分析，将换索年限分为最长、长、中、极短四种类型；

S5、建立桥梁每年技术状况劣化的马尔科夫矩阵的简化模式，计算达到平均寿命时桥梁技术状况概率分布；

S6、根据所述拉吊索杆的平均使用年限，参照桥梁达平均寿命时的技术状况概率分布，计算各类型换索年限的所述拉吊索杆退化的马尔科夫矩阵参数；

S7、将所述马尔科夫矩阵参数代入所述马尔科夫矩阵的简化模式，得出初始技术状况为一类、二类、三类或四类的各类型换索年限的所述拉吊索杆在一年内发展为五类的概率模型，即得到所述风险场景的风险发生概率模型；

S8、建立风险损失概率模型；

S9、基于风险场景中风险源集及其层次结构，建立可扩展的风险评估指标体系，得出需要预测的桥梁的所述拉吊索杆的风险发生概率模型和风险损失概率模型，并计算各种风险损失的人员死亡数量和经济损失，用以定量预测桥梁的所述拉吊索杆锈蚀断裂风险；

其中所述步骤S9包括以下步骤：

S91、需要预测的桥梁的所述拉吊索杆当前锈蚀状况评估，确定所述拉吊索杆的技术状况；

S92、对风险场景中所述拉吊索杆锈蚀的风险源进行检查，并根据检查结果建立所述风险评估指标体系；

S93、对所述风险评估指标体系进行拓展；

S94、建立所述风险评估指标体系的评价标准，得出需要预测的桥梁的所述拉吊索杆经过所述风险评估指标体系评估后的风险发生概率和风险损失概率类型；

S95、将需要预测的桥梁的所述拉吊索杆当前的技术状况和评估后的风险发生概率和风险损失概率类型代入所述风险发生概率模型和所述风险损失概率模型，分别得出需要预测的桥梁的风险发生概率和风险损失概率；

S96、计算各种风险损失的人员死亡数量和经济损失，从而定量预测桥梁的所述拉吊索杆锈蚀断裂风险。

2.根据权利要求1所述的桥梁拉吊索杆锈蚀断裂风险的预测方法，其特征在于，所述步骤S2中，根据所述拉吊索杆断裂事件信息基于事故树进行反演研究绘制风险场景图。

3.根据权利要求1所述的桥梁拉吊索杆锈蚀断裂风险的预测方法，其特征在于，所述步骤S6中，采用统计分析方法和数学软件计算马尔科夫矩阵参数。

4.根据权利要求3所述的桥梁拉吊索杆锈蚀断裂风险的预测方法，其特征在于，所述数学软件包括Matlab、SPSS或SQL Server。

5.根据权利要求1所述的桥梁拉吊索杆锈蚀断裂风险的预测方法，其特征在于，所述步骤S92中，所述风险源包括所述拉吊索杆严重锈蚀发生的风险源和所述拉吊索杆锈蚀损失的风险源。

6.根据权利要求1所述的桥梁拉吊索杆锈蚀断裂风险的预测方法，其特征在于，所述步骤S93包括以下步骤：

S931、将需要预测的桥梁的独有风险源加入风险场景作为新增风险源，并根据风险源集的层次逻辑结构判断其属于影响风险发生概率的风险源集还是影响风险损失概率的风险源集；

S932、判断所述新增风险源对风险发生或风险损失的影响大小；

S933、为所述新增风险源选择有效、可靠、可测的评价指标，与识别出的既有所述风险源共同构成评估指标体系。

7.根据权利要求1-6任一项所述的桥梁拉吊索杆锈蚀断裂风险的预测方法，其特征在于，所述步骤S9中，根据计算的各种风险损失的人员伤亡和经济损失，将其坐标点绘制在可接受风险ALARP图中，从而评估该风险的可接受程度。

8.根据权利要求7所述的桥梁拉吊索杆锈蚀断裂风险的预测方法，其特征在于，所述可接受风险ALARP图包括在役桥梁缺陷致可接受社会风险ALARP图和在役桥梁可接受财产损失风险ALARP图。