基于集对分析的水工钢闸门安全综合评估技术.pdfVIP

第37卷 第 10期 华 电技术 V0】_37 No．10 2015年 lO月 HuadianTechnology Oct．2015 基于集对分析的水工钢闸门安全综合评估技术 胡木生 ，盛旭军 (1．水利部水工金属结构质量检验测试中心 ，郑州 450044；2．水利部综合事业局，北京 100053) 摘 要：在进行水工钢闸门安全综合评估时，构建了结构强度、过水能力、挡水能力、服役指标4个指标作为其评估指标 体系，并通过多专家应用层次分析法确定指标权重，且为避免因专家的主观因素造成的权重差异 ，引入灰色关联分析法 避免多专家意见不统一造成的权重分配错误，使评估更加科学合理。针对水工钢闸门安全评价指标的不确定性，引入集 对分析法，将评估指标与评估标准构建成 1个集对 ，建立了水工钢闸门安全综合评估 的集对分析模型，实例计算结果验 证了集对分析对于水工钢闸门安全综合评估的有效性。 关键词 ：水工钢闸门；评估指标 ；层次分析；灰色关联分析；集对分析；安全评估 中图分类号：TV34 文献标志码：A 文章编号：1674—1951(2015)10—0001—04 研究系统确定性、不确定性及其相互转换规律的系 0 引言 统方法 J。本文基于闸门结构体系安全评估研究 水工金属结构钢闸门由于其服役年限长，服役 现状，构建了闸门安全综合评估指标体系，应用层次 环境恶劣，加之制造过程中偶尔存在质量安全问题， 分析法确定各指标权重，引入灰色关联分析法消除 会造成结构安全隐患，严重影响水利水 电工程的 专家主观意见差异造成的指标分配错误，针对评估 安全 。 指标的不确定性，引入集对分析法，建立了水工钢闸 我国关于水工金属结构安全检测与评估工作开 门安全综合评估的集对分析模型。 始于2O世纪80年代后期，发展较为成熟的有基于 1 集对分析模型 可靠度的方法和基于专家经验判断的综合评估法 等。周建方等…基于可靠度理论展开的水工钢闸 1．1 联系度的概念 门安全研究，建立了闸门抗力衰减模型，计算得到了 集对分析从联系度的同、异、反 3个方面来表达 闸门构件的可靠度，并引入层次分析法对闸门体系 不确定性系统内部存在的各种不确定性。对于给定 的动态可靠度进行了探究性研究，这是国内首次考 集合A和B，组成集对 H=(A，B)，在某个具体问 虑闸门体系的时变可靠度 J。任玉珊等 对由于 题下，该集对具有的特性数为Ⅳ，其中有 Ls个特性为 腐蚀导致的闸门构件厚度变化后构件的可靠性进行 A，B集合所共有，P个特性为2个集合相互对立 ， 了研究，为评估钢闸门构件在服役较长时间后的可 个特性为2个集合既不共有也不对立，则A和B集 靠性研究提供了经验借鉴；在综合评估法研究领域， 合的联系度定义为 任玉珊 提出利用专家经验对水工钢闸门运行状 s F ． P ． 1、 (A，B) 一N + +— ， 态进行专家评估，并在此基础上建立了水工钢闸门 耐久性模糊评判准则。综合评估法考虑的因素较为 式中：i为差异度系数，其取值区间为 [一1，1]，表征 全面，但计算体系较多地依赖专家经验、知识，难 以 特性向相邻特性转化的不确定性；为对立度系数， 避免由于专家意见不同而产生的评估差异。可靠度