[发明专利]一种地质灾害对既有桥梁安全性影响的评价体系设计方法和装置

说明书

本公开关于一种地质灾害对既有桥梁安全性影响的评价体系设计方法和装置。所述方法包括：建立桥梁周边环境因素评价体系的层次机构模型；桥梁周边环境因素分为包括桥址的场地条件评价、桥梁行车状况评价和桥梁周围环境危险度指标的3个一级评价指标，并进一步划分为15个二级评价指标；针对建立的层次机构模型来建立判断矩阵，不同的专家根据各自的知识背景和工作经历来建立判断矩阵；进行层次单排序以及层次单排序的一致性检验；以及进行层次总排序以及层次总排序的一致性检验。根据本公开的评价体系设计方法和装置，能够对桥梁周边环境进行准确评价并且使得评价结果更加合理。

技术领域

本公开涉及桥梁安全，尤其涉及地质灾害对既有桥梁安全性影响的评价体系设计方法和装置。

背景技术

桥梁在其生命周期内的运行情况不仅受其本身设计、施工的影响，与周边环境的优劣及变化也有密切的关系。桥梁处于交通网络的咽喉部位，周围环境的变化对桥梁的安全影响极大，并且不能够准确的量化结果，所以评价方法也相对复杂些。稳定良好的工作环境使桥梁时时处于较好工作状态，不仅可以减少维护成本，还能延长其使用寿命。而恶劣的环境中的桥梁不仅大大缩短桥梁的生命周期，还会在桥梁运行过程中埋下隐患。

周围环境变化对桥梁造成危害的机理主要可以分为：不良场地条件对桥梁运行过程中的安全的隐患；桥梁下部车流与桥梁发生剐蹭、撞桥事故以及桥梁超载等因素对桥梁结构造成的物理损伤；其他安全因素，如近接施工使桥梁周围岩土环境产生变化等。这些危害对桥梁结构安全的影响程度不同，多种因素作用下将会使桥梁周围环境严重恶化，造成不利影响。

现有技术中对既有桥梁周边环境的评价方法包括加权法，但是存在评价不够准确以及评价结果不够合理的缺陷。

发明内容

为了解决上面的技术问题，本公开提出一种地质灾害对既有桥梁安全性影响的评价体系设计方法，包括：建立桥梁周边环境因素评价体系的层次机构模型；桥梁周边环境因素分为包括桥址的场地条件评价、桥梁行车状况评价和桥梁周围环境危险度指标的3个一级评价指标，并进一步划分为15个二级评价指标；针对建立的层次机构模型来建立判断矩阵，不同的专家根据各自的指示背景和工作经历来建立判断矩阵；进行层次单排序以及层次单排序的一致性检验，层次单排序的一致性检验涉及层次单排序一致性指标CI与平均随机一致性指标RI的比值，根据如下公式得到当层排序的平均随机一致性比率CR1：和其中，λ_max为判断矩阵的最大特征根，n为判断矩阵的维数；

进行层次总排序以及层次总排序的一致性检验，计算同一层次所有指标元素对最高层次的相对重要性的排序权权，根据如下公式计算下一层次总排序的随机一致性比率CR2：其中，α1，α2，…，αm表示某一层次元素的排序权权。

在本公开的示例性实施例中，所述平均随机一致性指标RI是通过大量随机样本统计实验得出的，RI的具体取值如下表所示：

在本公开的示例性实施例中，所述3个一级评价指标包括桥址的场地条件评价U1、桥梁行车状况评价U2和桥梁周围环境危险度指标U3，其中，所述场地条件评价U1包括场地基本条件评价U11、液化危险度评价U12、断裂带影响评价U13和沟谷泥石流区影响评价U14；所述桥梁行车状况评价U2包括桥梁通行能力评价U21、桥梁高峰期状况评价U22、桥梁超载危险度评价U23和桥梁车辆通过速度评价U24，并且所述桥梁周围环境危险度指标U3包括桥梁近旁基坑开挖危险度评价U31、桥梁近旁堆载危险物评价U32、桥梁近旁隧道开挖危险度评价U33和桥墩相互影响危险度评价U34。

在本公开的示例性实施例中，所述一级指标的判断矩阵及相应的权重w为：

其中，U1代表三个一级指标地质的桥梁形成状况评价，U2代表场地调价评价，并且U3代表桥梁周围环境危险度指标，CR小于0.1，因此具有满意的一致性，说明判断矩阵的建立是理想的。