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基于改进FMEA的河床采沙条件下桥梁基础安全风险评价研究
| 论文题名： | 基于改进FMEA的河床采沙条件下桥梁基础安全风险评价研究 |
| 关键词： | 桥梁基础;风险评价;采沙河床;冲刷作用;FMEA模型 |
| 摘要： | 国内外大量研究和统计表明，冲刷是导致桥梁毁坏、坍塌的主要原因之一。冲刷是水流侵蚀作用的结果，是水流从河床、桥梁墩台和基础等构筑物周围带走泥沙及其它物质的过程，是一个受水深、流速、基础形状、河床性态等诸多因素影响的动态现象。河沙作为良好的建材，其开采成本低，导致河道采沙急剧增长。河道过度采沙会造成河床下切、桥梁墩基础裸露，使桥梁结构面临巨大安全风险。现有的采沙河床冲刷下桥梁基础安全性评价理论主要侧重于从桥梁结构失效概率上进行研究，而对采沙河床在各种风险因素作用下的桥梁基础安全风险评价研究相对薄弱。本文针对河床采沙条件下的桥梁基础安全风险评价问题展开研究，对于丰富和完善采沙河床冲刷条件下桥梁基础安全风险评价理论，科学进行采沙河床冲刷下的桥梁基础安全风险控制和管理，确保桥梁基础安全具有重要意义。 首先，本文针对河床采沙产生的冲刷对桥梁基础安全的影响，通过专家调查法和相关资料分析研究，构建了河床采沙条件下桥梁基础安全风险因素集：基础冲刷深度安全风险、基础水平受力安全风险、基础轴向受力安全风险、桩柱体系稳定性安全风险、桩基础耐久性安全风险和汛期漂浮物撞击安全风险六个一级风险因素，再针对六个一级风险因素进一步细化。其次，建立了基于区间直觉模糊集和TODIM的改进传统失效模式和影响分析（FMEA）的河床采沙条件下的桥梁基础安全风险评价模型，该模型在传统FMEA法基础上，不仅考虑了决策环境的不确定性、模糊性，还考虑了决策者的心理行为。该模型运用语言变量获取专家风险评估信息，转化为对应区间直觉模糊数；并利用专家评估法和改进区间直觉模糊熵法确定风险因子主客观权重，利用线性加权法确定风险因子综合权重值；再利用TODIM法对风险因素进行排序。然后，将所建基于IVIFS-TODIM的改进FMEA风险评价模型应用到四川省遂宁市某渡改桥基础冲刷安全风险评价问题中。结果表明：基础冲刷深度风险最大，这与工程实际情况相符。并基于MTLAB语言进行编程，以所建风险评价模型为核心算法，设计计算程序，简化计算过程，增强了本文建立模型的工程实用性。再结合工程实际提出了安全风险管理应对措施，包括严格实施河道采沙范围控制与管理、消除沙坑冲刷对基础冲刷的影响控制、桩基外包混凝土保护、加强动态监控等措施。 |
| 作者： | 郭俊男 |
| 专业： | 管理科学与工程 |
| 导师： | 周直 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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