高桩码头营运期典型危险源风险综合评估方法研究

来源 :周孙桐 | 被引量 : 0次 | 上传用户:highbird51426
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港口码头工程生命周期中存在各类安全风险。对危害结构安全的危险源进行科学有效的风险评估有助于针对性地采取风险控制措施,从而达到提高码头安全性的目的。现有的风险评估方法基本直接依赖于主观判断,且存在表征量不一、无法对比不同危险源以及评价维度单一等问题。针对上述问题,本文建立了高桩码头营运期危险源风险综合评价体系,提出相应的危险源风险综合评估方法,选择地震、船舶超载、堆载超载和土体蠕变等后果严重或发生概率高的危险源,应用提出的方法对天津港地区典型高桩码头进行评估,并搭建配套的危险源风险评估管理系统。具体内容如下:(1)提出高桩码头危险源风险综合评估方法,其核心思路为:以概率指标和损失指标之积表征危险源风险,其中,概率指标即失效概率,损失指标则通过GAHP法对失效模式两两比较产生。对于外部环境危险源,概率指标可在致灾因子强度区间上由易发性函数CDF乘易损性函数PDF积分而得;(2)对于地震危险源,以PGA为致灾因子强度,基于既有统计结果分析工程所在场地地震易发性。以桩基损坏为危险源对应风险事件,考虑地震波随机性,通过增量动力非线性时程分析建立各桩基的地震需求响应模型,并结合桩基损伤破坏准则确定结构地震易损性;(3)对于超载相关危险源,以超载荷载大小为致灾因子强度,基于规范及既有统计结果确定堆载超载和船舶超载的危险源易发性。以排架大位移为对应风险事件,考虑材料强度及尺寸随机性,计算各随机样本的临界荷载,在统计分析的基础上分别确定堆载超载和船舶超载危险源下结构易损性;(4)对于土体蠕变危险源,基于既有试验结果拟合Singh-Mitchell模型参数从而确定蠕变土体抗剪强度劣化模型,通过强度折减法计算码头岸坡安全系数。考虑土体参数的随机性,确定岸坡安全系数的概率分布模型,从而得到土体蠕变危险源的概率指标;(5)在上述研究的基础上,搭建了危险源风险评估信息管理系统,实现危险源的风险综合评估和排序分级,验证了所提出的高桩码头营运期危险源风险评估方法的可行性和有效性。
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