基于AHP法的建筑工程结构设计安全风险评估


  摘 要:为了系统的研究建筑工程结构设计风险,采用层次分析法和统计资料法,全方面的探析了建筑工程结构设计中由于设计师的疏漏或失误,及由于各种主、客观因素而导致的各种事故和问题.通过AHP法对建筑工程结构设计中容易发生的各种事故和问题实行了归纳评估,明确了建筑工程结构设计中容易出现的各种问题的重要性及其排序,能够有效地降低结构设计风险.
  关键词:AHP;建筑工程;结构设计;风险评估
  DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.080
  0 引言
  建筑工程设计在工程建设中处于极为重要的地位,工程结构设计的优劣直接影响工程建设的整体质量。而工程结构的设计又关系到工程质量的安全和使用效果,如出现问题就会对整体质量造成影响,甚至还会发生安全事故。通过材料的统计对结构设计中的安全风险进行统计和整理,在此基础上,合理的运用AHP法对各项风险元素进行合理的评估.
  1 层次分析法
  1.1 层次分析法的简称AHP(Analytic Hierarchy Process)
  该方法是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于20世纪70年代初,在为美国国防部研究"根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配"课题时,应用网络系统理论和多目标综合评价方法,提出的一种层次权重决策分析方法.结合其特点有针对性的对相关的决策进行处理,这种系统非常灵活。在国内的经济领域中能够充分应用,如成本的分析、经济管理方面、建筑工程等方面都能够广泛应用。如果应用过程中所选的要素不合理,会造成含义的混淆不清或是要素间的关系混乱,这些都会对AHP法结果造成影响,甚至会导致AHP法决策出现错误,为确保递阶层次结构合理,需要把握下述原则:
  (1)分解、简化问题的过程需要准确把握其主要因素。
  (2)注意比较元素间强度的关系,如相差过于悬殊就不能在一起进行比较。
  1.2 AHP法用途举例
  AHP法的应用在生活中非常多,例如,某人准备选购一台电冰箱,他对市场上的6种不同类型的电冰箱进行了解后,在决定买哪一款式时,往往不是直接进行比较,因为存在许多不可比的因素,而是选取一些中间指标进行考察.例如电冰箱的容量、制冷级别、价格、型式、耗电量、外界信誉、售后服务等.然后再考虑各种型号冰箱在上述各中间标准下的优劣排序.借助这种排序,最终作出选购决策.在决策时,由于6种电冰箱对于每个中间标准的优劣排序一般是不一致的,因此,决策者首先要对这7个标准的重要度作一个估计,给出一种排序,然后把6种冰箱分别对每一个标准的排序权重找出来,最后把这些信息数据综合,得到针对总目标即购买电冰箱的排序权重。有了这个权重向量,决策就很容易了.例如这种应用还有很多,对人们日常生活的风险评估具有重大意义。
  1.3 研制风险综合量化评估
  2 AHP法的建筑工程结构设计的安全风险评估
  建筑工程会产生设计方面的事故或是相关设计方面的问题,一般是由于设计人员的疏忽、客观的原因所导致,现进行具体的分析,并对其结构的设计中存在的风险进行概述:
  2.1 结构设计方案内容不规范
  结构设计方案不合理体现为:所使用的设计方案严重不符合标准,地震区工程建筑需要进行合理的结构设计,而其没有通过相关的措施对平面或是垂直面不规则的结构问题有效的处理。结构方案在设计的过程不能明确的计算简图,未选取任何有效的抗震功效传递路径,增强抗震部位也未采用相关的处理措施,就会导致结构类型在选用方面出现失误。另外,各类建筑物的选址方面容易出现很多问题,部分建筑会在比较危险的场地进行施工,主楼和裙房也会出现连接方案选用错误的现象,而结构伸缩、沉降、防震缝不能合理的对其分布和设置相关处理措施,结构建筑的多重抗震性也不能进行一定的结构建造.
  2.2 结构荷载问题和作用的问题
  结构荷载和作用的问题主要为:不合理的对抗震设防烈度、类型和等级进行取值,同时在荷载规定的允许值范围内准永久值、取值和组合均不能达到相关的要求。因为荷载在规范内无明确的对荷载做出任何规定,因此就导致取值出现不规范或是错误的现象。在进行结构方面的计算过程,组合值和荷载的分项系数、还有荷载组合的出现不能满足其结构设计的相关要求.
  2.3 结构计算方面的问题
  结构在计算方面容易出现的问题有:计算时经常会出现结构在计算假定和模型计算方法的选择方面出现错误的情况,与此同时原始的材料、荷载的强度等数据的取值出现错误或是不合理的情况、结构在计算参数值、简图、荷载取值方面的不合理情况,都会导致结构在计算方面出现一系列的问题.计算完成之后,部分结果会有失实和内力调整不当的状况、超限信息处理不好也会使计算方面产生差错、计算简图、原始数据都会对结构的安全造成一定的影响。由此可见,结构的设计过程因为缺少结构设计的校对和审查,经常会出现返工的状况,还会造成安全事故.
  2.4 结构的设计欠缺长久性考虑
  结构在设计的过程中,没有纵观全局进行设计,不能够考虑到其建筑的耐久性.主要体现为结构在建设的过程对结构的整体环境的类型选择方面出现了问题,就会导致结构设计的方案和结构设计实行的处理措施出现选择的失误.材料方面因为错误对结构环境的类别进行了判断,使得混凝土的结构材料在厚度以及保护层的厚度防裂问题方面等级都会出现数据错误.砌体的结构而言,结构的设计耐久性考虑有所欠缺,主要表现为所使用的材料不能够满足耐久的要求.针对钢结构,会对钢筋抗锈的等级、防腐、防火等出现不合理的选用,尤其是脚柱、支架等重要的位置容易出现不合理的情况.如建筑的建设场地受到地下水的影响,很容易导致使用的基础方案或是出现不规范的处理措施。
  2.5 地基的基础设计有问题