結(jié)構(gòu)整體性評估方法研究摘要：土木工程與水利工程作為與人們的生活息息相關(guān)的兩大工程，給人們帶來很多福利，但同時，某些老舊的結(jié)構(gòu)物存在一定的安全隱患，因此對其定期進行安全性評估是十分必要的。其中，碼頭檢測與評估是一門新興的邊緣學(xué)科，其整體性的評估方法還不完善，十分有研究的價值。本文主要將前人對碼頭、橋梁、建筑以及大壩的評估方法進行總結(jié)與分析，以期待更好的顯現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體性評估的全貌。關(guān)鍵字：土木工程碼頭結(jié)構(gòu)評估方法引言無論是發(fā)達的國家還是發(fā)展中的國家，結(jié)構(gòu)的安全仍是二十一世紀的熱點問題。隨著時間的流逝，長期暴露在自然環(huán)境下的結(jié)構(gòu)物逐漸破損，這是一個不可逆轉(zhuǎn)的過程。大量解放前的老建筑，還在繼續(xù)使用中，而且有些建筑物已經(jīng)達到設(shè)計使用年限，這些潛伏的危害，如果不及時采取措施，將會釀成更大的事故。對已有的老舊結(jié)構(gòu)以及因某些事故而造成破壞的結(jié)構(gòu)進行安全性評價鑒定已經(jīng)關(guān)系到社會經(jīng)濟、安全和使用的重大問題。此問題已經(jīng)到了刻不容緩的地步。近年來，不少學(xué)者對結(jié)構(gòu)物的整體的評估方法進行了研究，主要是針對使用較多的碼頭、橋梁、建筑以及水利工程中較有代表性的大壩。本文對這些成果進行梳理,以期對結(jié)構(gòu)物評估方法有個更全面的了解。結(jié)構(gòu)整體性評估方法研究2.1碼頭建國以來，我國的國民經(jīng)濟突飛猛進，這與港口建設(shè)的發(fā)展有著不可分割的關(guān)系。我國加入世貿(mào)組織后，對港口的需求量更是有增無減。然而，在我國已建的港口碼頭建筑物中，大部分已經(jīng)生產(chǎn)運營超過了十年甚至更多，這些碼頭在自然環(huán)境或某些事故中，不可避免的發(fā)生腐蝕、老化、過載、疲勞的等一系列損傷。這些破損存在一定的安全隱患，如果不及時采取防治措施，將會帶來難以想象的經(jīng)濟損失，甚至是人員傷亡。與此同時，現(xiàn)役的港口碼頭已不能滿足運輸生產(chǎn)的要求，急需吞吐能力大的碼頭。新建的碼頭能否與老舊碼頭協(xié)調(diào)滿足整體承載力的要求是碼頭設(shè)計人員十分重視的環(huán)節(jié)。因此，這些問題的解決就要對碼頭進行全面的評估，以保證對碼頭的現(xiàn)狀的健康狀態(tài)有個更全面的分析。碼頭的評估主要是對其可靠性進行評估，包括安全性、使用性與耐久性評估。依據(jù)《港口水工建筑物檢測評估技術(shù)規(guī)范》⑴中規(guī)定，碼頭的安全性評估以目標可靠指標B為基礎(chǔ)來確定分級界限，并將安全性等級分為A、B、C、D四個等級。使用性評估按正常使用極限狀態(tài)進行驗算，評估分級以現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的現(xiàn)值與實測值或驗算值的比值進行劃分，劃分的基本原則同安全性評估分級相似。對水工結(jié)構(gòu)建筑物耐久性的評估主要針對混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)因材料劣

化造成的損傷程度，劃分為不同的極限狀態(tài)進行評估，并考慮維修難易程度進行評估分級。《港口碼頭結(jié)構(gòu)安全性檢測與評估指南》⑵中規(guī)定，結(jié)構(gòu)的安全性評估主要有以下步驟：劃分評估單元、依據(jù)不同的碼頭結(jié)構(gòu)型式確定驗算項目并驗算、碼頭安全性等級的確定等。其中驗算項目主要是計算結(jié)構(gòu)的抗力與效應(yīng)。對碼頭的安全性評估分級應(yīng)從基本單元、子單元和評估單元依次進行。結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性評估應(yīng)按下表規(guī)定分別驗算個驗算項目等級，取最低一級作為該構(gòu)件安全性評估等級。表1結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性評估分級標準\等級構(gòu)件類別'、ABCD主要構(gòu)件R/S±1.000.95WR/S<1.000.90WR/S<0.95R/S<0.90一般構(gòu)件R/S±1.000.90WR/S<1.000.85WR/S<0.90R/S<0.85對結(jié)構(gòu)的安全性而言，主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的安全性、結(jié)彳dd構(gòu)的整體牢固和耐久性等。混凝土結(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全事故，日本土木工程協(xié)會混凝土結(jié)構(gòu)委員會(1987)提出了混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計方法⑶。徐云清(1997)建立了老化病害混凝土水工建筑物耐久性多層次評估模型，提出了對混凝土耐久性的評估方法——劣化速度法與劣化度法⑷。兩種方法均用耐久性系數(shù)作為其分級標準，能夠保證對同一個建筑在正常運性條件下不同時期進行評估時，其結(jié)果的一致性。劉伯清(1997)采用C語言編程和相應(yīng)的開發(fā)環(huán)境，研究開發(fā)出可在基本的原始信息輸入后，自動進行評估并輸出評估結(jié)果的計算機軟件［5］，可對碼頭評估該具有整體的宏觀認識。竺存宏(2000)提出了用模糊數(shù)學(xué)理論對海港高樁碼頭的可靠度進行評估［6］，并結(jié)合工程實例，得出該方法對結(jié)構(gòu)整體的綜合評價與現(xiàn)場調(diào)查情況基本一致的結(jié)論。該方法中最重要的是建立模糊數(shù)學(xué)評估模型，建立因素集與評判集，采用加權(quán)平均法確定各因素的權(quán)重?；趯哟畏治龇?，對各類構(gòu)件進行單層綜合評估及碼頭結(jié)構(gòu)整體雙層評判，雙層評判可按下述步驟：①將因素集U按某一屬性分成S個子集；②對子集Ui進行綜合評判，設(shè)相應(yīng)的因素權(quán)集為A,某單因素的評價矩陣為R，則V=A?R:③iiiii將每個子集U作為一個元素，為其單因素評判，這樣{U、U……U}的評價矩陣為R={V、12i1V、}t,由于每個子集U反映了U的某種屬性，按其對結(jié)構(gòu)整體可靠度的重要程度，2給出權(quán)集A，于是有：V=A?R。應(yīng)用評判集可知整體的可靠度等級。王廣德、田雙珠(2002)等人對目前碼頭評估的方法進行概括性的總結(jié)⑺，主要有經(jīng)驗法、模糊評判法、概率計算法、控制斷面計算法、振動診斷模態(tài)分析法、基于知識的專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法及綜合評估法。各種方法各有各個有的特色，但文中未深入研究每種方法的應(yīng)用。陳強、馮濤(2003)等人對高樁碼頭承載力“論證方法”進行探討⑻，在“靜態(tài)論證”與“實測參數(shù)論證”方法的基礎(chǔ)上，用“動態(tài)論證”方法，強調(diào)現(xiàn)場原型整體“模擬加載”的試驗觀測。

朱崇誠(2003)基于可靠度理論，采用概率極限狀態(tài)設(shè)計法，對碼頭極限狀態(tài)進行評估［9］。一般將評估體系分為四層，即系統(tǒng)可靠性、子系統(tǒng)可靠性、單元可靠性以及子單元可靠性。基于概率極限狀態(tài)評估法理論，碼頭損傷其失效概率加大，可理解為碼頭出現(xiàn)不安全行的可能性增大。引入碼頭可靠性判別指標Z,定義Z=R/YS,其中Y0000為結(jié)構(gòu)重要安全系數(shù)，R、S分別為碼頭結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗力和荷載作用效應(yīng)。根據(jù)可靠性判別指標Z將碼頭實際技術(shù)狀態(tài)分為四個等級，具體見下表。0表2碼頭可靠性評估標準級別Z文字解釋技術(shù)狀態(tài)破損程度處理要求評估結(jié)構(gòu)I級Z三1.0符合規(guī)范要求正常無破損不必采取措施繼續(xù)使用II級0.92VZ<1.0略低于規(guī)范要求稍差輕微破損可不采取措施改善使用III級0.87VZ<0.92不符合規(guī)范要求較差較重損傷應(yīng)采取措施限制使用IV級Z<0.870嚴重不符合規(guī)范要求極差嚴重破損必須及時或立刻采取措施停止使用徐秀娟(2009)運用灰色關(guān)聯(lián)度為準則，對在役高樁碼頭的安全性及耐久性進行綜合評估a。該方法是在多層次評估模型的基礎(chǔ)上,確定各個層次的初始權(quán)重，在用熵的性質(zhì)對權(quán)重數(shù)修正，最后用表示結(jié)構(gòu)或構(gòu)件耐久性的灰色關(guān)聯(lián)度R作為劃分等級的標準。孟靜(2009)將影響高樁碼頭安全運行的因素有機的結(jié)合起來，利用Matlab軟件編制出層次分析法計算程序確定各個部分的權(quán)重［⑴，經(jīng)過模糊運算得出評估結(jié)果。將定量分析和定性分析相結(jié)合，在模糊環(huán)境下考慮多種因素的影響，提高了評估的準確性。碼頭結(jié)構(gòu)的安全性評估主要是對其構(gòu)件承載力的評估。古松(2009)將模糊數(shù)學(xué)與層次分析法相結(jié)合，將不確定因素系統(tǒng)化［12］，并利用模糊隸屬函數(shù)把定性轉(zhuǎn)化為定量，計算綜合折減系數(shù)，并根據(jù)實測結(jié)果，來估算既有鋼筋混凝土的承載力，從而對整體結(jié)構(gòu)的安全性進行評估。通過確定影響鋼筋混凝土的影響因素，進行模糊評價得到模糊關(guān)系矩陣，采用層次分析法將各組成因素呈遞階層次兩兩對比，求解判斷矩陣，從而確定各因素的相對權(quán)重，評估等級用承載力折減系數(shù)集表示，即｛1.0,0.9,0.&0.7｝。最終的綜合承載力折減系數(shù)用模糊綜合評估結(jié)果乘以折減系數(shù)集，將對結(jié)構(gòu)物的實測結(jié)果計算得到的承載力乘以最終的折減系數(shù)作為現(xiàn)有承載力設(shè)計值。孫熙平(2012)根據(jù)重力式碼頭的特點，結(jié)合有限元軟件強大的后處理功能，采用建立有限元計算軟件的模型對重力式碼頭進行安全性評估［13］。該種方法是計算過程更加方便，計算結(jié)果更加精確。重力式碼頭利用結(jié)構(gòu)自身的重力，抵抗墻后土壓力的荷載作用，其破損狀況程度較輕。根據(jù)近10年的檢測資料顯示，重力式碼頭的破損較少，只有3例。板樁碼頭是利用打入地基中的板作為擋土墻，并在板樁墻后設(shè)置拉桿，并由錨定結(jié)構(gòu)錨固。但目前對板樁碼頭的檢測評估的研究較少。相比重力式和板樁式碼頭，高樁碼頭的受損較為嚴重，其屬透空式結(jié)構(gòu)，對波浪不發(fā)生反射，不影響泄洪，并可減少淤積，適用于軟土地基。因此高樁碼頭大量的運用在港口碼頭中，但該種結(jié)構(gòu)型式的耐久性和對加載工藝的變化適應(yīng)能力較差。目前對高樁的碼頭的檢測評估研究較多，經(jīng)驗法雖然精確性不高，但對預(yù)防某些事故的發(fā)生起著很大的作用。傳統(tǒng)的以可靠度為理論的極限狀態(tài)評估方法依然運用較廣泛。

模糊層次分析法較為大多數(shù)學(xué)者接受，其將定性與定量相結(jié)合，具有一定的可行性，但如何確定層次分析法中的權(quán)重系數(shù)方法很多，這就要求提出更簡便的方法。隨著有限元軟件的推廣，基于振動的模態(tài)分析法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法將在碼頭的評估中發(fā)揮著更大的作用，隨著各種評估方法的成熟，綜合評估法將會越來越完善。2.2橋梁隨著我國經(jīng)濟迅速發(fā)展，對交通運輸?shù)男枨笠膊粩嘣龃蟆６鴺蛄鹤鳛榻煌üぞ叩臉屑~，其重要性是不言而喻的。各種形式、各類體系的跨河（江）大橋、高架橋、立交橋、人行橋等都為現(xiàn)代化都市文明增色添彩，對推動經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮著巨大的作用。然而由于結(jié)構(gòu)自然老化、車輛荷載增加以及不利環(huán)境的影響，部分既有橋梁結(jié)構(gòu)不可避免的要出現(xiàn)各種病害，導(dǎo)致橋梁的承載力的降低。近年來，國內(nèi)外大橋出現(xiàn)斷裂、坍塌的現(xiàn)象屢見不鮮，如果長期不采取措施的話，將會給交通安全帶來很大的危害。因此開展橋梁檢測和評估的研究，對我國交通事業(yè)的發(fā)展有著十分重要的意義。20世紀80年代中期以來，國內(nèi)外學(xué)者針對橋梁的安全性評價進行了廣泛深入的研究，為橋梁交通事業(yè)做進一步的貢獻。根據(jù)我國《公路橋梁技術(shù)狀況評定標準》［14］規(guī)定，公路橋梁技術(shù)狀況評定采用綜合評估法與單項指標相結(jié)合，先對各構(gòu)件評定，在對部件或整體進行評定。通過對橋梁總體的技術(shù)狀態(tài)評分，根據(jù)計算的評分結(jié)果判斷等級。橋梁總體的技術(shù)狀況評分按下式計算：Dr二DCIXW+SPCIXW+SBCIXWDr—橋梁總體技術(shù)狀況評定；SPCI—橋梁上部結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評分；SBCI—橋梁下部結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評分；DCI—橋面系技術(shù)狀況評定；W—橋梁系在全橋中的權(quán)重，按規(guī)定取值；W一上部結(jié)構(gòu)在全橋中的權(quán)重，按規(guī)定取值；spW—下部結(jié)構(gòu)在全橋中的權(quán)重，按規(guī)定取值；SB表3橋梁技術(shù)狀況分類表技術(shù)狀況等級技術(shù)評分狀況1類2類3類4類5類Dr[95,100][80,95)[60,80)[40,60)[0,40)《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》［15］中指出，全橋總體技術(shù)等級評定，宜采用考慮橋梁各部件權(quán)重的綜合評定方法。亦可按重要部件最差的缺損狀況評定，或?qū)φ諛蛄杭夹g(shù)狀況評定標準進行評定。與碼頭評估不同，橋梁評定將分為5類，具體的可參照規(guī)范。《公路舊橋承載能力鑒定方法》［16］對承載能力評估方法進行規(guī)定，在靜力荷載方面，先定義一個靜力荷載試驗效率系數(shù)，在定義一個校驗系數(shù)n。校驗系數(shù)n確定橋梁承載力的重要指標。n值越小結(jié)構(gòu)安全儲備越大。王永平（1996）提出用損傷來度量橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的損傷程度，并采用模糊數(shù)學(xué)原理，建立橋梁使用性能的模糊綜合評價體系和橋梁評價的專家系統(tǒng)

［17］。依據(jù)評估因素評價標準的的等級劃分原則，劃定了損傷度等級的區(qū)間，A級：DVW0.2；B級：0.2WDVW0.4；C級：0.4WDVW0.6；D級：0.6VDVW0.8；E級：0.8WDVW1。利用橋梁使用性能等級隸屬函數(shù)，并結(jié)合損傷度，就可以通過權(quán)重和因素評判矩陣的關(guān)系來運算，可以進行上一級的評判，然后逐級評判，最終求出橋梁綜合評判等級。橋梁評估專家系統(tǒng)的建立采用TurboC2.0語言編程，在PC(AT/XT)微機上實現(xiàn)。該系統(tǒng)具有較好的適用性。杜進生(1999)研究了系統(tǒng)可靠度在橋梁評估中的應(yīng)用［18］，并介紹了尋找失效模式的方法，即確定性搜索法和概率搜索法，包括荷載增量法、RSR法、分支界限法、B分解法等。張永清(2001)借助多級模糊綜合評判和打分法相結(jié)合a,用層次分析法建立橋梁安全性評價模型，并計算出橋梁安全性的總評分確定橋梁的安全等級。王有志(2002)等針對橋梁結(jié)構(gòu)體系的受力特點，按照其傳力路徑將其劃分為上部結(jié)構(gòu)、傳力結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)，并給出構(gòu)成各部分的基本受力構(gòu)件，建立起多層次綜合評估模型Mo橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性取決于主要受力構(gòu)件的可靠性，然后建立功能函數(shù)求解單一破壞模式下的可靠指標。因為評估的計算結(jié)果不可能采用統(tǒng)一的方法，采用承載力降低率做為評價構(gòu)件的統(tǒng)一標準。利用層次分析法原理，將構(gòu)件的評估指標對應(yīng)的承載能力降低率進行逐層加權(quán)求和作為結(jié)構(gòu)體系的評估指標?？苊鲊?2002)總結(jié)了關(guān)于鋼筋混凝土橋梁可靠性的評估方法，主要有基于外觀調(diào)查的方法、基于設(shè)計規(guī)范的方法、荷載試驗、基于專家經(jīng)驗的方法以及基于結(jié)構(gòu)可靠度理論的方法等［21］。黃建勇(2008)在其論文中提到人工智能在橋梁狀態(tài)評估中的應(yīng)用，其主要的理論方法有模糊理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色動態(tài)系統(tǒng)理論以及遺傳算法［22］。其中遺傳算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法為既有橋梁狀態(tài)智能評估方法開辟了新得道路。盧嘯(2010)以某鋼筋混凝土拱橋為例，建立相應(yīng)的有限元模型，采用基于廣義剛度的構(gòu)件重要性評價方法分析拱橋各構(gòu)件的重要性，從而指出保證結(jié)構(gòu)安全性的重要部位［23］。在橋梁評估中可用該方法首先確定關(guān)鍵部位，然后對關(guān)建部位評估，從而對橋梁的整體安全性進行分級。林賢坤(2012)利用振型已質(zhì)量歸一化的試驗?zāi)B(tài)參數(shù)，將基于不中斷交通運行模態(tài)分析的模態(tài)撓度法在橋梁評估中運用［24］,用模態(tài)撓度代替靜撓度評估橋梁的狀態(tài)，并用實例驗證了其可行性與有效性。項麗(2012)對使用性的評估方法做了簡要的介紹?。荩饕腥斯ぱ膊榉?、荷載試驗法、實時監(jiān)測數(shù)據(jù)評定方法、可靠度理論評定法等。目前相比于可靠性評估，使用性評估研究得到的重視相對較少，有待加強。張偉(2013)分別按模擬車流加載和規(guī)范荷載最不利位置加載計算荷載效應(yīng)［26］,并進行比較，得出運用規(guī)范荷載乘以一系數(shù)的形式作為極限荷載模型是一種可行的方法。在城市建設(shè)中，橋梁作為不可缺少的一項建筑物，為城市發(fā)展做出了巨大的貢獻。在生產(chǎn)運營中，如何在給人類帶來最大效益的同時，應(yīng)盡量的將其損害降低到最低是一件很值得考慮的問題。技術(shù)檢測評估人員應(yīng)定期對橋梁進行檢測評估，在用經(jīng)驗法發(fā)現(xiàn)問題的同時，應(yīng)及時解決問題，并采用其他方式對修補過的橋梁再次檢測評估，確保結(jié)構(gòu)的安全性。目前，橋梁的評估方法發(fā)展較為完善，其中模糊層次分析法較為大多數(shù)學(xué)者接受，而人工智能評估法憑借其更精確，更準確的特點，在橋梁檢測評估中將會有很大的應(yīng)用前景。2.3建筑

如今的建筑工程技術(shù)如此成熟，但建筑工程的安全性問題仍然是各個建筑工程參與者所關(guān)心的著重強調(diào)的。當(dāng)建筑工程一旦出現(xiàn)安全隱患，往往就會隨之發(fā)生結(jié)構(gòu)失效，甚至是工程事故，進而發(fā)生巨額的經(jīng)濟損失等一系列問題，這些都是任何工程人員不愿意看到的。事實上，無論是民用建筑還是工業(yè)建筑，國內(nèi)外都曾發(fā)生過重大的倒塌事故，嚴重影響了社會生產(chǎn)。因此在建筑結(jié)構(gòu)的安全評估中，必須把結(jié)構(gòu)失效或發(fā)生工程事故的可能性降到最低點。對已有建筑物和構(gòu)筑物的可靠性和安全性的評價鑒定，已經(jīng)成了關(guān)系到社會的重大問題，該問題的解決到了刻不容緩的地步?！豆I(yè)廠房可靠性鑒定標準》［27］中，對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠性等價劃分的主要標準是構(gòu)件的承載力，而關(guān)于構(gòu)件本身的一些物理量則作為次要因素來考慮，并按一定的經(jīng)驗型規(guī)則來評價構(gòu)件的可靠性。同時規(guī)定，整體結(jié)構(gòu)可靠性評估下分三個方面，即承重結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置及支撐系統(tǒng)和維護系統(tǒng)，且以承重結(jié)構(gòu)體系為主。假設(shè)承重結(jié)構(gòu)體系的安全性等級即為整體結(jié)構(gòu)的安全性狀態(tài)。對于結(jié)構(gòu)的設(shè)計與評估而言，結(jié)構(gòu)可靠性可以作為協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)安全性適用于經(jīng)濟的一個重要指標。劉闖（1995）通過結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性分析對結(jié)構(gòu)的安全性等級進行劃分，就是從定量的方法入手，通過一定的變換關(guān)系然后對系統(tǒng)安全性劃分［28］。李正農(nóng)，袁文陽（1996）在灰色系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上，對結(jié)構(gòu)的抗力和荷載進行分析和預(yù)測，建立動態(tài)GM模型，通過此模型可以求得荷載和抗力在不同時刻的數(shù)學(xué)期望和均方根差，再求的不同時期的結(jié)構(gòu)可靠度的值［29］。因考慮到結(jié)構(gòu)的抗力和效應(yīng)具有時變性，所以結(jié)構(gòu)的可靠度公式變?yōu)閜（抗力和效應(yīng)具有時變性，所以結(jié)構(gòu)的可靠度公式變?yōu)閜（t）=p(t)-pC)花(t)+^2(t)''RS其中,pQ&QpQ&Q分別為抗力是灰力時的均值與方差，荷載效應(yīng)是灰數(shù)時的RRSS均值和方差。應(yīng)用GM模型將灰數(shù)白化，即可得任意時刻t的結(jié)構(gòu)可靠度，即p0=1—①（―0^））。S張愛林（1998）針對現(xiàn)役結(jié)構(gòu)的特點，綜合考慮有關(guān)參數(shù)的隨機性以及失效準則的模糊性，將隨時間變化的結(jié)構(gòu)模糊動態(tài)可靠度的復(fù)雜過程簡單化，研究分階段性評定結(jié)構(gòu)動態(tài)可靠度的方法a】。劉西拉（2001）依據(jù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性劃分結(jié)構(gòu)安全等級的思想［31］,采用泰勒展開法推導(dǎo)結(jié)構(gòu)安全性等級的實用公式，通過計算結(jié)構(gòu)失效概率，使安全性劃分成為可能。柳承茂（2004）從臨界結(jié)構(gòu)入手，以構(gòu)件失效影響面積為參考，用簡便的方法計算構(gòu)件重要性系數(shù)，在結(jié)合構(gòu)件的可靠度提出了定性與定量結(jié)合的結(jié)構(gòu)安全性綜合評估方法⑶］。構(gòu)件失效面積比的定義如下：a=S/ES其中S表示單個構(gòu)件失效的影響面積。用構(gòu)件的失效面積表示單個構(gòu)件對整體性的貢獻，可以進一步通過單個構(gòu)件的安全性評價整體的安全性。劉西拉（2004）按照Bayes思想，在MEDIC方法基礎(chǔ)上發(fā)展了一種結(jié)構(gòu)可靠性評估和預(yù)測的方法跑。按Bayes方法：P'Ci|x）二）式中：x為檢測結(jié)果；e.為結(jié)構(gòu)所處的等級；P（e.）為先驗概率；P'（e.|x）為后驗概率；P（X|e、為樣本似然值。這樣可以對寸可靠性有個合理的預(yù)測，通過不斷的獲取信息，可以不斷地調(diào)整

預(yù)測結(jié)果。該方法能夠模擬結(jié)構(gòu)等級衰減變化的情況，從而能夠預(yù)測結(jié)構(gòu)等級的發(fā)展情況。顧祥林（2007）根據(jù)層次分析法，提出了適合工程應(yīng)用的子結(jié)構(gòu)中構(gòu)件權(quán)重系數(shù)實用計算方法昭。先對n個影響因素中每次取2個因素比較，形成判斷矩陣，并對其進行歸一化處理。用層次分析法，計算構(gòu)件的權(quán)重系數(shù)，即單個構(gòu)件在整體性中所占的比重，計算方法如下①i二遲。3表示i類構(gòu)件中各構(gòu)件的工yinii權(quán)重系數(shù)；Y.表示各構(gòu)件的權(quán)重比；n各構(gòu)件的數(shù)量。先評定每層結(jié)構(gòu)的可靠性等級，在根據(jù)層與層之間的相關(guān)關(guān)系，確定整體結(jié)構(gòu)的可靠性等級。隨著社會的發(fā)展，建筑業(yè)正逐步進入以維修與現(xiàn)代化改造為重點的第三時期，為了充分保護資源，保持社會可持續(xù)發(fā)展，必須充分利用既有結(jié)構(gòu)，在安全的前提下延長其使用壽命。目前，對建筑的整體性評估主要是基于可靠度的理論方法，研究其構(gòu)件的重要性系數(shù)，從而對建筑物的整體性進行評估。關(guān)鍵在于如何用簡便的方法計算出構(gòu)件的重要性系數(shù)，是目前學(xué)者重點研究的問題，在前人研究的基礎(chǔ)上，將探索出更有效的方法。2.4水利我國水利水電樞紐大多興建于上世紀60年代。當(dāng)時由于受到國民經(jīng)濟發(fā)展的限制，工程設(shè)計技術(shù)比較落后，整個水利水電樞紐工程的施工和管理都缺乏經(jīng)驗，所以運行到現(xiàn)在，很多水利水電工程出現(xiàn)了各種各樣的問題。比如有些大壩出現(xiàn)潰壩、有些出現(xiàn)滲流破壞、有些大壩本身存在著安全隱患。目前對水庫大壩病險的分析已經(jīng)引起國家政府部門的高度重視，通過對大壩的風(fēng)險評估研究，提高大壩的安全性，排除潛在風(fēng)險。目前，對水利水電的風(fēng)險評估方法主要有概率論法、專家打分法、蒙特卡羅法、直接積分法、大系統(tǒng)目標規(guī)劃法等。姜樹海（1998）研究了隨機模糊不確定性因素對大壩防洪風(fēng)險的影響閃，在承認現(xiàn)有規(guī)范規(guī)定的設(shè)計洪水標準前提下，通過風(fēng)險分析的比較，采用允許風(fēng)險指導(dǎo)值來評估大壩的設(shè)防標準。李君純（2000）提出了一種新的評價大壩安全的方法及相應(yīng)的判別標準明，該方法綜合考慮了水庫工程結(jié)構(gòu)的安全性和大壩興利或成災(zāi)對人類社會的影響因素，在此基礎(chǔ)上對大壩總體安全度sD給出定義，并將sD作為大壩安全評價的判別標準。李芬花（2010）采用層次分析法對水利水電A.D.HALL系統(tǒng)進行分析，確定了A.D.HALL系統(tǒng)中各因素的風(fēng)險對大系統(tǒng)風(fēng)險的影響，構(gòu)件了水利水電A.D.HALL矩陣的層次模型［37］。近年來，對水利結(jié)構(gòu)的安全性評估較少，主要是針對其風(fēng)險性評估，更側(cè)重于水利水電工程中的風(fēng)險評估管理。在風(fēng)險性評估中可借鑒結(jié)構(gòu)評估的方法，比如層次分析法。無論是風(fēng)險性評估還是結(jié)構(gòu)評估，都對水利水電工程有著不可缺少的作用。因此其評估方法的探討與研究還有待進一步深入。結(jié)論對結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計而言，結(jié)構(gòu)的安全性主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的安全性、結(jié)構(gòu)的整體牢固性和結(jié)構(gòu)耐久性。結(jié)構(gòu)的承載能力是保證結(jié)構(gòu)正常運行的重要因素，近來，如何計算結(jié)構(gòu)的承載力成為諸多學(xué)者研究的熱點。但采用最多的方法是基于可靠度理論的計算方法，以可靠指標

B作為安全等級的評價標準。無論是橋梁還是港口碼頭等，基于模糊理論的層次分析法被廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)安全性評估中，該方法將定性與定量相結(jié)合，前一級綜合評估的結(jié)果可以用作后一級評估的輸入數(shù)據(jù)，有利于最大限度地客觀的描述被評估事物?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性也是困繞當(dāng)前土建基礎(chǔ)設(shè)施的世界性問題，這就需要盡快編制有關(guān)橋梁、港工等耐久性設(shè)計技術(shù)條例。在結(jié)構(gòu)的整體性評估中，提高對耐久性評估的重要性，提高鋼筋混凝土的使用壽命，進而增加整個結(jié)構(gòu)的壽命。結(jié)構(gòu)安全性是各種作用下結(jié)構(gòu)防止倒塌、保護人員不受傷害的能力，是結(jié)構(gòu)工程最重要的質(zhì)量指標。結(jié)構(gòu)工程的安全性主要決定于結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工水準，也與結(jié)構(gòu)的正確使用有關(guān)。如果一些工程的正常使用功能和安全性得不到有效保證的話，我國的現(xiàn)代化建設(shè)和國民經(jīng)濟會蒙受巨大損失，并給生產(chǎn)和公眾生活帶來長期困擾。因此，迫切需要對結(jié)構(gòu)的安全性進行評估與檢測，使結(jié)構(gòu)最大極限的發(fā)揮其功能，給社會帶來最大的效益。參考文獻JTJ302—2006，港口水工建筑物檢測與技術(shù)評估規(guī)范[S].中交四航工程研究院有限公司，港口碼頭結(jié)構(gòu)安全性檢測與評估指南M.Kunishima,H.Dkanura.DurabilityDesignforConcreteSteuctures.In:IABSE,eds.SymposiumLisbon,1989徐云清，柏青.老病害水工建筑物耐久性評估研究.武漢水利電力大學(xué)學(xué)報.1997劉柏青，雷聲隆?老化病害水工建筑物計算機評估系統(tǒng)研究.水利水電技術(shù).1997竺存宏，韓玉等?海港高樁碼頭結(jié)構(gòu)可靠度的模糊數(shù)學(xué)評估.交通部天津水運工程科學(xué)研究所.1998王廣德，田雙珠等?碼頭檢測、評估的現(xiàn)狀與發(fā)展.交通部天津水運工程科學(xué)研究所.2002陳強，馮濤?受損高樁碼頭結(jié)構(gòu)承載能力“論證方法”探討.中國港