關於橋樑風險分析方法研究論文

摘要：近年來橋樑施工期和運行期事故的頻繁發生，給社會的和諧發展帶來嚴重的影響，文章對橋樑風險評估理論在橋樑工程領域研究現狀、風險分析在橋樑工程中的應用、橋樑風險分析存在的問題和橋樑結構風險概率綜合分析方法進行了研究。

關鍵詞：橋樑；風險分析；神經網絡

橋樑工程面臨的各種事故和潛在風險日益嚴重，一方面表現為橋樑工程事故發生的可能性比過去大大增加，除受到自然因素、人為因素所帶來的風險外，還會受到由於結構形式創新、社會發展引起的特殊效應、全球變暖引起的極端氣候等帶來的一些新的風險事態。另一方面表現為風險事故的後果嚴重程度大大增加，從目前國內己建和在建的橋樑來看，投資規模動輒上億、幾十億，甚至數百億元人民幣。這樣的投資無論對於投資者還是國家，都是巨大的數目，風險事故所造成的生命、財產損失程度將會大大增加，對社會也會產生非常大的不利影響。工程事故的發生使得從事橋樑工程的管理、設計、施工和研究的人員在內心深處留下了無法磨滅的烙痕，也使我們深刻認識到在橋樑工程建設中所面臨的巨大挑戰，一系列的問題需要我們去深思、去研究，這些問題歸根到底都是工程風險評估涉及到的研究內容，需要通過對工程項目的風險評估的研究才能科學地回答這些問題。

1風險評估理論在橋樑工程領域研究現狀

隨着經濟的快速健康發展，我國橋樑建設突飛猛進。但在大批橋樑工程相繼建成的同時，工程風險事故也屢屢發生。從風險事故發生的態勢來看，一方面橋樑工程事故發生的可能性比過去大大增加，另一方面風險事故的'後果嚴重程度大大增加，所以橋樑工程的風險也就越來越引起人們的重視。工程風險評估旨在以科學系統分析方法，辨識並分析工程風險因素，量化風險發生的概率，評估風險損失，並尋求各種可行的風險應對策略。通過風險評估的實施，除了可以整體檢查並消除設計中的盲點、重複或遺漏，還可以在工程實施的過程中，應用各種風險應對措施，將意外事故的發生概率降到最低，以提高項目實施的安全水平，減少意外事故所造成的損失和衝擊的目的。橋樑建設過程中，為順利實現建設目標，往往過分強調規範化和標準化，但在實際操作過程中卻存在着大量不確定性、不可預見的潛在因素，如來自於環境、材料、人為及結構自身的原因等，使得橋樑的規劃、設計、施工、運營過程都不可避免面臨着各種風險。風險評估在橋樑工程領域的研究相對較少。目前橋樑工程領域風險評估研究主要涉及的方面有抗災減災、碰撞、項目管理、施工、政策與環境、投資等。

2風險分析在橋樑工程中的應用

在碰撞方面主要有船碰撞和車碰撞，我國建立了船撞橋的事故數據庫，並開發了該數據庫管理軟件，建立了船撞橋風險評估的一般性框架，在後果評價方面，提出了後果當量的概念。車撞引起的損失可以從對橋樑造成的損失，對車輛及其運送貨物造成的損失，造成的人員傷害、在橋樑維修期間造成的交通堵塞等的間接損失，交通系統不暢造成的社會和經濟損失，對環境造成的損失等方面考慮。在項目管理上，通過對風險管理與保險在錢江四橋工程中的應用的研究，探討了風險管理與保險在橋樑工程中的應用，並對橋樑工程施工階段的風險因素、風險管理機制、風險控制體系等項目風險管理。在施工方面主要有結構施工風險、施工進度風險、施工管理風險。在投資方面的研究主要是針對建設項目投資失控問題，分析投資風險因素及其對投資的影響。施工階段工程投資風險因素，研究項目投資的動態控制原理及方法，建立了項目灰色控制體系，對影響投資的風險因素進行灰色關聯辨識。

3橋樑風險分析存在的問題

首先，從風險識別方法來講，橋樑工程施工建設期間，可能引起工程風險的因素很多，其後果的嚴重程度也各不相同，所以不可能將所有的因素完全考慮到風險分析體系中。通過建立風險源普查表，從施工項目的實際工程情況着手，或從己有的橋樑工程事故中篩選確定，進行風險源普查，並根據工程進展和對風險源的認識深化，對風險源動態數據庫進行新的擴充或刪減。但就從目前收集的文獻看，這方面的工作尚未展開。其次，風險概率估計是風險分析整個過程中最為複雜也是最為關鍵的核心步驟。目前工程風險評估領域裏，在缺少相關統計資料的情況下，風險概率估計常常應用專家調查法進行，當然，該方法的前提是專家的判斷應儘可能的真實可靠。再次，從風險後果估計方面來講，定性的後果評價是用定性的指標如嚴重、一般、輕微等分級來描述損失的嚴重程度，這種方法對於風險損失難以定量估計情況下，雖然具有一定的適用性，但損失估計結果卻不可難免的具有片面性缺陷。如何對橋樑施工風險後果進行系統、全面地分析與估算，是一個亟待解決的問題。橋樑工程風險事態所建立的後果模型既要考慮模型內部固有的風險，又要考慮模型本身失效的風險。最後，安全與否的判定，需要確定一個風險接受標準。風險可接受的標準實際上是公眾願意承受的經濟負擔和能夠經受得起的風險之間的一種平衡，是經濟、技術和安全之間的一種平衡。相對於我國的國情，橋樑工程領域裏風險分析研究才剛剛起步，尚沒有確定相應的風險可接受標準。4橋樑結構風險概率綜合分析方法

概率估計是指通過對典型風險事態有影響的風險因素的調查分析，確定它們可能發生的狀態及相應的概率，計算風險事態評價指標的概率分佈，進而確定風險評估對象偏離預期目標的程度和可能發生偏離的概率。BP神經網絡分析方法在橋樑風險分析中得到廣泛應用，人工神經網絡是在現代神經學、生物學、心理學等科學研究成果的基礎上產生的，反映了生物神經系統的基本特徵，是對生物神經系統的某種抽象、簡化與模擬。人工神經網絡的特點是具有優越的非線性映射能力和聯想記憶能力，能夠對不易用規則公式描述或需處理大量原始數據的情況，表現出極大的靈活性和自適應性。橋樑在施工階段結構失效分析問題的複雜性、不確定性、非線性及其規律的非顯性性狀等正契合人工神經網絡方法的特點，故引入人工神經網絡方法是非常恰當的，這樣就可發揮其強非線性逼近能力的優勢以重構橋樑結構功能函數。

4結語

橋樑工程的基本特點是投資巨大、技術複雜、工程涉及面廣、工程壽命週期長、一旦發生事故又影響重大，因此橋樑工程的決策問題也異常複雜，政府決策壓力日益增大。建立橋樑工程風險評估體制，研究橋樑工程風險評估理論和方法將有助於完善橋樑建設管理體制，制定應對橋樑風險的有效措施，達到提高橋樑安全性的目的。近年來，工程風險分析在土木工程界的理論和應用研究已經受到了廣大學者的關注，各種分析方法也正逐步得以應用。相比之下，國內橋樑工程風險分析受限於資料不足，研究還很不充分，其研究深度和研究水平也參差不齊，沒有充分體現工程風險評估工具的有效性，難以滿足方興未艾的工程建設需要，當務之急就是要全面開展橋樑風險分析研究，分析風險事故發生的內在規律，對將要發生的風險情況做出預測，並根據預測情況對風險進行處置，將風險降低到可以接受的水平，促進行業技術的全面發展。

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