基于Bayesian网络的多塔斜拉桥挂篮系统风险分析的新方法

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb20210954

摘要/Abstract

摘要：

为了更好地提高悬浇施工法挂篮系统的安全等级、明确蕴含在挂篮施工过程中的风险因素并合理规避风险，提出了基于Bayesian网络的悬浇多塔斜拉桥挂篮系统动态风险分析的新方法。以孟加拉国PAIRA桥主为例，探讨了挂篮系统的风险概率与风险强度矩阵关系、明确了风险等级判别标准。基于本文方法的预测结果可为悬浇施工桥梁挂篮风险决策及应对措施的选取提供新的思路与参考。

关键词: 桥梁工程, 多塔斜拉桥, 动态风险分析, 挂篮系统, Bayesian网络, 安全性评估

Abstract:

In order to better improve the safety level of hanging basket system of cantilever-construction and clarify the risk factors contained in the construction process of hanging basket system and reasonably avoid risks， in this paper， a new Bayesian network-based dynamic risk analysis method for hanging basket system of suspended casting multi-tower cable-stayed bridge is proposed. Also， taking the PAIRA bridge in Bangladesh as an example， the relationship between risk probability and risk intensity matrix of hanging basket system is discussed， the criterion of risk rating is clarified. The prediction results can provide a new idea and reference for the risk decision and the selection of countermeasures of hanging basket system in cantilever-construction bridge.

Key words: bridge engineering, multi-tower cable-stayed bridge, dynamic risk analysis, traveller system, Bayesian networks, safety capability evaluation

中图分类号:

TU997

王立峰,肖子旺,于赛赛. 基于Bayesian网络的多塔斜拉桥挂篮系统风险分析的新方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2022, 52(4): 865-873.

Li-feng WANG,Zi-wang XIAO,Sai-sai YU. New risk analysis method based on Bayesian network for hanging basker system of multi-tower cable-stayed bridge[J]. Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition), 2022, 52(4): 865-873.

图/表 15

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参考文献 14

1	韩洋. 大跨钢筋混凝土箱拱悬浇挂篮设计与计算[J]. 中外公路, 2019, 39(5): 136-138.
	Han Yang. Design and calculation of large span reinforced concrete box arch hanging basket[J]. Journal of China and Foreign Highway, 2019, 39(5): 136-138.
2	马伟敬, 吕大刚. 悬臂施工中挂篮实例计算与分析[J]. 交通世界, 2021, 27(19): 79-81.
	Ma Wei-jing, Lu Da-gang. Calculation and analysis of hanging basket in cantilever construction[J]. Transp World, 2021, 27(19): 79-81.
3	王禹. 大跨径高墩混凝土斜拉桥0号块施工技术研究[J].公路, 2021, 66(7): 147-151.
	Wang Yu. Study on construction Technology of block 0 of long-span high pier concrete cable-stayed bridge[J]. Highway, 2021, 66(7): 147-151.
4	樊学平, 吕大刚. 基于DLM的桥梁结构承载力的贝叶斯预测[J]. 哈尔滨工业大学学报, 2012, 44(12): 13-17.
	Fan Xue-ping, Lu Da-gang. Bayesian prediction of structural bearing capacity of aging bridges based on dynamic linear model[J]. Journal of Harbin Institue of Institute Technology, 2012, 44(12): 13-17.
5	项琴, 李远富, 朱宏伟. 基于模糊贝叶斯网络的山区高速铁路桥梁运营风险评估[J].铁道标准设计, 2014, 58(11): 76-80.
	Xiang Qin, Li Yuan-fu, Zhu Hong-wei. Operation risk assessment of High-speed railway bridges in mountainous area based on fuzzy Bayesian[J]. Railway Standard Design, 2014, 58(11): 76-80.
6	李鹏飞. 基于贝叶斯网络的PC斜拉桥主梁标高预测[D]. 广州: 华南理工大学土木与交通学院,2019.
	Li Peng-fei. Elevation Prediction of PC cable-stayed bridge girder with Bayesian network[D]. Guangzhou: School of Civil Engineering and Transportation, South China University of Technology, 2019.
7	Weber P, Medinaoliva G, Simon C, et al. Overview on Bayesian networks applications for dependability, risk analysis and maintenance areas[J]. Engineering Applications of Artificial Intelligence, 2012, 25(4): 671-682.
8	Trucco P, Cagno E, Ruggeri F, et al. A Bayesian belief network modelling of organizational factors in risk analysis: a case study in maritime transportation[J]. Reliability Engineering & System Safety, 2008, 93(6): 845-856.
9	Wan H, Ren W. Stochastic model updating approach by using Bayesian inference[J]. Journal of Highway and Transport, 2016, 29(4): 67-76, 95.
10	Liu Xiao-yan, Zou Ai-ping. Risk assessment of hanging basket construction of long-span bridge[J]. Journal of Changsha University of Science& Technology (Natural Science), 2020, 17(4): 16-22.
11	肖向荣. 前支点挂篮结构优化设计与仿真分析[J]. 中外公路, 2016, 36(3): 139-143.
	Xiao Xiang-rong. Optimization design and simulation analysis of front fulcrum traveller structure[J]. Journal of China and Foreign Highway, 2016, 36(3): 139-143.
12	周爱华. 双幅连续梁多挂篮同步施工关键技术[J].世界桥梁, 2020, 48(5): 42-45.
	Zhou Ai-hua. Key techniques of synchronized construction conducted by multiple form travellers for continuous twin-deck bridge[J]. World Bridges, 2020, 48(5): 42-45.
13	韩宝睿, 濮海建, 丁梓轩, 等. 基于几何拓扑的城市路网结构定量分析[J]. 森林工程, 2021, 37(4): 126-134.
	Han Bao-rui, Pu Hai-jian, Ding Zi-xuan, et al. A method for recognizing wood knots defects based on googlenet convolutional neural network[J]. Forest Engineering, 2021, 37(4): 126-134.
14	宋传中. 悬臂施工连续梁桥施工过程风险识别[J].中外公路, 2012, 32(4): 182-185.
	Song Chuan-zhong. Risk identification of continuous girder bridge in cantilever construction [J]. Journal of China and Foreign Highway, 2012, 32(4): 182-185.

相关文章 15

[1]	钟昌均,王忠彬,柳晨阳. 悬索桥主索鞍承载力影响因素及结构优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2021, 51(6): 2068-2078.
[2]	陈巍,万田保,王忠彬,厉萱,沈锐利. 悬索桥主缆除湿的内部送气管道设计与性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2021, 51(5): 1749-1755.
[3]	郭殊伦,钟铁毅,闫志刚. 大跨度斜拉桥拉索的抖振响应计算方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2021, 51(5): 1756-1762.
[4]	高凯,刘纲. 全局临界强度分枝-约界法的有效强度改进[J]. 吉林大学学报(工学版), 2021, 51(2): 597-603.
[5]	宫亚峰,宋加祥,谭国金,毕海鹏,刘洋,单承新. 多车桥梁动态称重算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2021, 51(2): 583-596.
[6]	孔庆雯,谭国金,王龙林,王勇,魏志刚,刘寒冰. 基于有限元方法的裂缝箱梁桥自振特性分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2021, 51(1): 225-232.
[7]	陈华,陈耀嘉,谢斌,王鹏凯,邓朗妮. CFRP筋粘结式锚固体系界面失效演化机制及粘结强度计算[J]. 吉林大学学报(工学版), 2020, 50(5): 1698-1708.
[8]	宫亚峰,宋加祥,毕海鹏,谭国金,胡国海,林思远. 装配式箱涵结构缩尺模型静载试验及有限元分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2020, 50(5): 1728-1738.
[9]	高昊,王君杰,刘慧杰,王剑明. 连续梁桥地震行为可控设计准则及实用装置[J]. 吉林大学学报(工学版), 2020, 50(5): 1718-1727.
[10]	蒲黔辉,刘静文,赵刚云,严猛,李晓斌. 高性能树脂混凝土加固混凝土偏压柱承载力理论分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2020, 50(2): 606-612.
[11]	张云龙,郭阳阳,王静,梁东. 钢-混凝土组合梁的固有频率及其振型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2020, 50(2): 581-588.
[12]	王伯昕,杨海涛,王清,高欣,陈小旭. 基于补充改进集合经验模态分析法⁃多尺度排列熵分析桥梁振动信号优化滤波方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2020, 50(1): 216-226.
[13]	张淼,钱永久,张方,朱守芹. 基于增大截面法的混凝土加固石拱桥空间受力性能试验分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2020, 50(1): 210-215.
[14]	贾毅,赵人达,王永宝,李福海. 多跨长联连续梁桥粘滞阻尼器参数敏感性分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2019, 49(6): 1871-1883.
[15]	钟春玲,梁东,张云龙,王静. 体外预应力加固简支梁自振频率计算[J]. 吉林大学学报(工学版), 2019, 49(6): 1884-1890.

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事故概率描述	对应的可能性	概率等级	概率范围
极少的	基本不可能发生	I	0<P≤10%
较少的	不太可能发生	II	10%<P≤30%
有时的	可能发生	III	30%<P≤90%
经常的	很可能发生	IV	90%<P≤100%

严重程度描述	事故损失描述	损失程度	严重度评分
轻微	影响较小，注意前期预防	A	0<P≤29
中等	一定程度的安全事故及经济损失，需认真对待，密切关注，建立风险预测与控制机制	B	30≤P<79
严重	较严重的安全事故及经济损失，采取有效的组织管理措施、技术措施，降低危害	C	80≤P<95
灾难性	产生重大的安全事故及经济损失，应取消既定方案	D	95≤P≤100

风险损失	风险概率
风险损失	0＜Q≤10%	10%＜Q≤30%	30%＜Q≤90%	90%＜Q≤100%
0＜Q≤29	I	I	II	II
0＜Q≤29	0~8	9~16	17~23	23~29
30≤Q＜79	I	II	III	III
30≤Q＜79	30~50	51~60	61~70	71~79
80≤Q＜95	II	III	III	IV
80≤Q＜95	80~84	85~88	89~92	91~94
95≤Q≤100	II	III	IV	IV
95≤Q≤100	95~96	97~98	99	100

系列A	系列B		系列C		系列D		系列E
顶事件A	B1	挂篮体系稳定性不满足	C1	系统整体稳定性不满足	D1	挂篮行走系统抗倾覆稳定性不满足	E1	行走轨道操作不规范
					D1	挂篮行走系统抗倾覆稳定性不满足	E2	轨道连接不紧固
					D2	挂篮构件连接紧固性不满足	E3	疲劳作业、夜晚作业
					D2	挂篮构件连接紧固性不满足	E4	安全监督检查不充分
			C2	设计稳定性不满足
			C3	施工荷载不平衡	D3	自然环境不满足，如大风、冬施保温措施分布不均
			C3	施工荷载不平衡	D4	挂篮施工安全技术交底不充分
	B2	挂篮结构安全储备不满足	C4	自身构件稳定性不满足	D5	构件材料设计刚度不满足	E5	出厂质检不合格
					D5	构件材料设计刚度不满足	E6	挂篮构件损耗
					D6	挂篮构件损坏、构件弯曲、截面削减
			C5	构件材料设计强度不足
	B3	挂篮施工工艺不满足	C6	挂篮组装工艺不满足	D7	挂篮组拼流程不满足	E7	施工人员资质不满足
					D7	挂篮组拼流程不满足	E8	安拆技术交底不充分
					D8	悬臂T构两侧挂篮组拼不同步
			C7	挂篮行走系统不满足	D9	同向行走的多榀主桁位移不同步
			C7	挂篮行走系统不满足	D10	滑道不顺畅，行走速度不易控制
	B4	悬浇梁段技术不满足	C8	悬浇梁段技术不满足	D11	混凝土浇筑速度过快
			C8	悬浇梁段技术不满足	D12	模板结构强度及刚度不满足
			C9	混凝土强度等不满足	D13	混凝土配合比不合理或养生不到位
			C9	混凝土强度等不满足	D3	自然环境不满足，如大风、冬施保温措施分布不均