一种结合可信度评估的引水工程结构安全状态评价方法技术

本发明专利技术公开了一种结合可信度评估的引水工程结构安全状态评价方法，具体涉及长距离输水建筑物的多层次模糊综合评价法、专家对于定性指标评价结果的可信度分析。该发明专利技术规范了多层次评价指标体系，减少了专家主观因素在评价过程中的影响，最终得到的结果不仅有建筑物的安全状态等级，并对评价结果给出了综合的可信度评估。度评估。度评估。

【技术实现步骤摘要】
一种结合可信度评估的引水工程结构安全状态评价方法


[0001]本专利技术涉及引水工程
，具体涉及一种结合可信度评估的引水工程结构安全状态 评价方法。

技术介绍

[0002]距离引水工程是解决我国水资源时空分布不均，实现水资源优化配置的重要手段，具体 工程诸如滇中引水工程是我国具有战略意义的重大工程项目。跨度长、地形地质条件复杂、 涉及范围广是长距离引水工程所具有的显著特点，其在运营阶段所面临的安全风险种类繁杂， 且管理困难。在运营期间一旦有意外发生，将会导致较为严重的经济问题和社会问题。因此， 建立合理的结构安全风险评估体系，保证长距离引水工程的长久安稳运行已然成为水利水电 工程建设项目生产过程所面临的重要问题。
[0003]从目前传统的工程结构安全评价体系来看，采取层次分析法(AHP)划分评价体系是评 价过程的重中之重。而无论是模糊综合评价法抑或是其他方法，主观因素均对会对评价结果 产生较大的影响，严重制约了评价过程的客观性、评价结果的可靠性；且其得出的评价结果 多是给出一个单一的数值结果，均没有对其评价结果的可信性给予足够的重视，那么依据此 评价结果做出的一系列工程管理应对措施的必要性也有待考究。目前长距离引水工程结构安 全评价体系的问题主要体现在以下几个方面：
[0004]第一、多层次评价指标体系分级混乱；采取层次分析法(AHP)时，对于指标体系的分 级尤为重要。对于结构安全评价过程，既需要考虑到定量分析的监测指标，同时也需要考虑 定性分析的检测指标。对于这两种评价标准完全不同的指标，若不能有效划分，将会增加评 价体系的难度和模糊度。
[0005]第二、评价过程中主观因素影响过大；对于定性分析的因素，其评价过程中不免采用专 家意见。对于专家的专业程度、专家是否具备准确决策信息的能力、是否主观臆断以获取利 益等一系列主观因素的影响，通常没有采取有效的检查措施和控制措施。
[0006]第三、评价结果缺乏可信度评估；现有的结构安全风险评价体系对评价结果欠缺可信性 分析，即对于得到的评价结果是否准确缺少定量的判断。
[0007]综上，目前的长距离引水工程结构安全评价体系存在着许多缺陷，现亟需一种科学合理、 客观严谨的长距离引水工程结构安全状态评价体系，反映出长距离引水工程在运维阶段最真 实的结构安全状态，以能够及时做出合理的工程应对措施。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种结合可信度评估的引水工程结构安全状态评价方法，上述 传统的工程结构安全评价体系存在的诸多缺陷，提供一种经过改良的、科学合理、客观严 谨的长距离引水工程结构安全状态评价方法，其评价体系系统规范、实用性强，极大地减少 了专家主观因素在评价过程中的影响，并对评价结果给出了综合的可信度评估，能够满足长 距离引水工程长久安稳运行的本质要求。
[0009]本专利技术采用以下技术方案：
[0010]一种结合可信度评估的引水工程结构安全状态评价方法，包括：建立多层次评价指标体 系、确定权重集、建立评价集、进行可信性评估、按体系逐层进行结构安全评价。
[0011]进一步的；所述建立多层次评价指标体系：
[0012]步骤101
[0013]B层级的划分：将待评价的A层级目标建筑物划分为定量分析的B1层级监测系统和定性 分析的B2层级运行管理系统；
[0014]步骤102
[0015]C层级、D层级等的划分：根据引水工程的管理标准、各输水设施的管理规程，将B1层 级监测系统继续向下划分C层级监测项目层，该层包含各类监测指标；将B2层级运行管理系 统继续向下划分C层级部位层级和D层级子部位层级；
[0016]步骤103
[0017]构建安全评价指标体系：将划分好的层级以层次图的方式展现出来，形成安全评价指标 体系。
[0018]进一步的；所述确定权重集：
[0019]步骤201
[0020]确定同层因素的权重值：采用“1～9”标度方法将同层几个因素的重要性比较定量化， 其方法简述如下：
[0021]步骤2011
[0022]采用专家打分方式对同层因素两两进行重要程度的比较，“1”代表重要程度较低，“9
”ꢀ
代表重要程度较高；
[0023]步骤2012
[0024]专家打分结果生成n
×
n阶判断矩阵A，其中各因素权重系数为aij；
[0025]步骤2013
[0026]采用方根法计算判断矩阵A的最大特征根λmax及其相应的特征向量；
[0027]步骤2014、将其归一化后，即为该层有关因素相对于上一层相关因素的权重值向量W；
[0028]步骤202
[0029]权重系数的一致性检验：使用CR判别法对得到的权重判别矩阵进行一致性检验，其方法 简述如下：
[0030]步骤2021
[0031]CI为一般一致性指标，其计算公式如下：
[0032]CI＝(λ
max-n)/(n-1)
[0033]步骤2022
[0034]平均随机一致性指标RI与矩阵阶数n具有一一对应关系，随机一致性比率CR的计算公 式如下：
[0035]CR＝CI/RI
[0036]步骤2022
[0037]若CR<0.1，则说明判断矩阵通过一致性检验，否则需要重新进行步骤201确定权重
集。
[0038]进一步的；所述建立评价集：
[0039]步骤301
[0040]确定评价等级：考虑建筑物在运行中所可能出现的状况，参照相关规范标准，对定性分 析的运行管理系统确定评价等级；
[0041]步骤302
[0042]设置与评价等级相对应的分数集：上述确定的评价等级在0-100分内划分相对应的分数 区间，并做归一化处理，得到评价等级向量H；
[0043]步骤303
[0044]对监测指标定量分析：按运行管理规范和相关要求，对监测指标进行定量分析，得到监 测系统的基础因素评价结果；
[0045]步骤304
[0046]根据专家意见确定运行管理系统评价结果：根据多位在行业内的权威专家的意见确定运 行管理系统的基础因素评价结果。
[0047]进一步的；所述进行可信性评估：
[0048]步骤401
[0049]专家个体和因素间的可信度评估：考虑专家评价结果的区间长度，采用海明模糊度，即 第i个专家对第j个方案所赋模糊数决策结果的模糊度的计算公式为：
[0050][0051]步骤402
[0052]专家个体层面的可信度评估：
[0053]步骤4021
[0054]绝对一致度反映了专家意见与群意见之间的一致性程度其计算公式如下：
[0055][0056]步骤4022
[0057]绝对一致度与群隶属函数自身的取值有关，因此，要以群隶属函数与自身的绝对一致度 作为基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结合可信度评估的引水工程结构安全状态评价方法，其特征在于：包括：建立多层次评价指标体系、确定权重集、建立评价集、进行可信性评估、按体系逐层进行结构安全评价。2.一种结合可信度评估的引水工程结构安全状态评价方法，其特征在于：所述建立多层次评价指标体系：步骤101B层级的划分：将待评价的A层级目标建筑物划分为定量分析的B1层级监测系统和定性分析的B2层级运行管理系统；步骤102C层级、D层级等的划分：根据引水工程的管理标准、各输水设施的管理规程，将B1层级监测系统继续向下划分C层级监测项目层，该层包含各类监测指标；将B2层级运行管理系统继续向下划分C层级部位层级和D层级子部位层级；步骤103构建安全评价指标体系：将划分好的层级以层次图的方式展现出来，形成安全评价指标体系。3.根据权利要求1所述的一种结合可信度评估的引水工程结构安全状态评价方法，其特征在于：所述确定权重集：步骤201确定同层因素的权重值：采用“1～9”标度方法将同层几个因素的重要性比较定量化，其方法简述如下：步骤2011采用专家打分方式对同层因素两两进行重要程度的比较，“1”代表重要程度较低，“9”代表重要程度较高；步骤2012专家打分结果生成n
×
n阶判断矩阵A，其中各因素权重系数为aij；步骤2013采用方根法计算判断矩阵A的最大特征根λmax及其相应的特征向量；步骤2014、将其归一化后，即为该层有关因素相对于上一层相关因素的权重值向量W；步骤202权重系数的一致性检验：使用CR判别法对得到的权重判别矩阵进行一致性检验，其方法简述如下：步骤2021CI为一般一致性指标，其计算公式如下：CI＝(λ
max-n)/(n-1)步骤2022平均随机一致性指标RI与矩阵阶数n具有一一对应关系，随机一致性比率CR的计算公式如下：CR＝CI/RI步骤2022
若CR<0.1，则说明判断矩阵通过一致性检验，否则需要重新进行步骤201确定权重集。4.根据权利要求1所述的一种结合可信度评估的引水工程结构安全状态评价方法，其特征在于：所述建立评价集：步骤301确定评价等级：考虑建筑物在运行中所可能出现的状况，参照相关规范标准，对定性分析的运行管理系统确定评价等级；步骤302设置与评价等级相对应的分数集：上述确定的评价等级在0-100分内划分相对应的分数区间，并做归一化处理，得到评价等级向...

【专利技术属性】
技术研发人员：严磊，张社荣，苗建杰，王超，梁礼绘，吴学明，回建文，于航，尹健梅，刘涵，李世杰，张发瑜，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：