淺談建築工程結構設計安全風險評價中層次分析法的運用論文

0 引言。

建築工程設計在工程建設中處於極爲重要的地位，工程結構設計的優劣直接影響工程建設的整體質量。而工程結構的設計又關係到工程質量的安全和使用效果 , 如出現問題就會對整體質量造成影響，甚至還會發生安全事故。通過材料的統計對結構設計中的安全風險進行統計和整理，在此基礎上，合理的運用 AHP 法對各項風險元素進行合理的評估 .

1 層次分析法。

1.1 層次分析法的簡稱 AHP（Analytic Hierarchy Process）該方法是美國運籌學家匹茨堡大學教授薩蒂於 20 世紀 70 年代初，在爲美國研究 “ 根據各個工業部門對國家福利的貢獻大小而進行電力分配 ” 課題時，應用網絡系統理論和多目標綜合評價方法，提出的一種層次權重決策分析方法 . 結合其特點有針對性的對相關的決策進行處理，這種系統非常靈活。在國內的經濟領域中能夠充分應用，如成本的分析、經濟管理方面、建築工程等方面都能夠廣泛應用。如果應用過程中所選的要素不合理，會造成含義的混淆不清或是要素間的關係混亂，這些都會對 AHP 法結果造成影響，甚至會導致 AHP 法決策出現錯誤，爲確保遞階層次結構合理，需要把握下述原則：

（1）分解、簡化問題的過程需要準確把握其主要因素。

（2）注意比較元素間強度的關係，如相差過於懸殊就不能在一起進行比較。

1.2 AHP 法用途舉例。

AHP法的應用在生活中非常多，例如，某人準備選購一臺電冰箱，他對市場上的 6 種不同類型的電冰箱進行了解後，在決定買哪一款式時，往往不是直接進行比較，因爲存在許多不可比的因素，而是選取一些中間指標進行考察 . 例如電冰箱的容量、製冷級別、價格、型式、耗電量、外界信譽、售後服務等 . 然後再考慮各種型號冰箱在上述各中間標準下的優劣排序。藉助這種排序，最終作出選購決策。在決策時，由於 6 種電冰箱對於每個中間標準的優劣排序一般是不一致的，因此，決策者首先要對這 7 個標準的重要度作一個估計，給出一種排序，然後把 6 種冰箱分別對每一個標準的排序權重找出來，最後把這些信息數據綜合，得到針對總目標即購買電冰箱的排序權重。有了這個權重向量，決策就很容易了 . 例如這種應用還有很多，對人們日常生活的風險評估具有重大意義。

1.3 研製風險綜合量化評估

2 AHP 法的建築工程結構設計的安全風險評估。

建築工程會產生設計方面的事故或是相關設計方面的問題，一般是由於設計人員的疏忽、客觀的原因所導致，現進行具體的分析，並對其結構的設計中存在的風險進行概述：

2.1 結構設計方案內容不規範。

結構設計方案不合理體現爲：所使用的設計方案嚴重不符合標準，地震區工程建築需要進行合理的結構設計，而其沒有通過相關的措施對平面或是垂直面不規則的結構問題有效的處理。結構方案在設計的過程不能明確的計算簡圖，未選取任何有效的抗震功效傳遞路徑，增強抗震部位也未採用相關的處理措施，就會導致結構類型在選用方面出現失誤。另外，各類建築物的選址方面容易出現很多問題，部分建築會在比較危險的場地進行施工，主樓和裙房也會出現連接方案選用錯誤的現象，而結構伸縮、沉降、防震縫不能合理的對其分佈和設置相關處理措施，結構建築的多重抗震性也不能進行一定的結構建造 .

2.2 結構荷載問題和作用的問題。

結構荷載和作用的問題主要爲：不合理的對抗震設防烈度、類型和等級進行取值，同時在荷載規定的允許值範圍內準永久值、取值和組合均不能達到相關的要求。因爲荷載在規範內無明確的對荷載做出任何規定，因此就導致取值出現不規範或是錯誤的現象。在進行結構方面的計算過程，組合值和荷載的分項係數、還有荷載組合的出現不能滿足其結構設計的相關要求 .

2.3 結構計算方面的問題。

結構在計算方面容易出現的問題有：計算時經常會出現結構在計算假定和模型計算方法的選擇方面出現錯誤的情況，與此同時原始的.材料、荷載的強度等數據的取值出現錯誤或是不合理的情況、結構在計算參數值、簡圖、荷載取值方面的不合理情況，都會導致結構在計算方面出現一系列的問題 . 計算完成之後，部分結果會有失實和內力調整不當的狀況、超限信息處理不好也會使計算方面產生差錯、計算簡圖、原始數據都會對結構的安全造成一定的影響。由此可見，結構的設計過程因爲缺少結構設計的校對和審查，經常會出現返工的狀況，還會造成安全事故 .

2.4 結構的設計欠缺長久性考慮。

結構在設計的過程中，沒有縱觀全局進行設計，不能夠考慮到其建築的耐久性 . 主要體現爲結構在建設的過程對結構的整體環境的類型選擇方面出現了問題，就會導致結構設計的方案和結構設計實行的處理措施出現選擇的失誤 . 材料方面因爲錯誤對結構環境的類別進行了判斷，使得混凝土的結構材料在厚度以及保護層的厚度防裂問題方面等級都會出現數據錯誤 . 砌體的結構而言，結構的設計耐久性考慮有所欠缺，主要表現爲所使用的材料不能夠滿足耐久的要求 . 針對鋼結構，會對鋼筋抗鏽的等級、防腐、防火等出現不合理的選用，尤其是腳柱、支架等重要的位置容易出現不合理的情況 . 如建築的建設場地受到地下水的影響，很容易導致使用的基礎方案或是出現不規範的處理措施。

2.5 地基的基礎設計有問題。

地基的基礎設計過程經常會出現如下問題：地層基礎的錯誤性判斷，能夠看出持力層使用方面有誤，地基基礎承載和變形的判斷出現錯誤，會對驗算方面造成影響，使其不能達到相關標準。與此同時還會出現基礎埋置的深度不夠和變形、穩定性方面的問題。結構在設計過程，沒有及時的利用相關的措施解決問題 . 不合理對地基樁的基礎形狀、佈置等方面進行標準的操作，造成其不能達到設計荷載力和承受力 . 且沒有有效的降低液化處理措施對地基含液化土的相應處理。

2.6 上部結構設計方面的失誤。

（1）鋼結構的失誤。上層結構的失誤主要包括結構材料和連接形式選擇性錯誤，這會導致其結構的強度值產生一定的偏差，結構在連接和材料不合理的選用問題、結構設計內容的不合理均會使整個結構支撐的系統出現問題 . 結構節點、強節點在設置方面的不合理都會影響上部結構設計主線 . 上層房屋的局部會利用小型的鋼網架、鋼桁架、鋼雨蓬等鋼材質的結構和主體進行連接，導致焊接構造、計算等方面內容的不合理情況。

（2）砌體結構設計的失誤。上層砌體結構在設計的過程中存在的問題主要是：建築物樓層數超出了規定的數量、整體的構造柱和圈樑的設置不規範、抗震牆之間的距離設定不合理、抗震計算的偏差問題等。

（3）混凝土結構設計的失誤。上層混凝土在結構的設計方面容易出現的問題爲：選用的抗震等級不適合、框剪結構剪力牆的承載比例沒有達到相關的標準、地下室的室頂嵌固層的結構設計不完善、鋼結構的最大限度配筋率不符合規定、框架筋的肢距不能達到要求、抗震牆較薄等。

3 建築工程結構設計安全風險評估的應用。

（1）應該對 AHP 進行了解，通過對建築工程結構設計進行安全風險評估，將其進行明確的分類，利用相關數據廣泛的採集信息。

（2）結合採集的建築工程結構設計方面的相關信息和數據內容，按其功能和作用進行合理的分類，對於建築工程的結構設計安全風險需要進行多層次且遞階的建模。

（3）確定模型裏相近元素的關係後，再利用兩兩比較的方式，對其矩陣、矩陣運算的數學方法進行判斷，明確基於上層結構中的單元因素和本層次中元素之間的關係 . 建立判斷矩陣 R 如圖1.

（4）將高層次的元素在目標合成的權重進行計算，將其結構進行總體排序，然後再確定出最底層的元素在模型內總體目標中的重要程度。

（5）通過模型進行排序，這也是有效的依據，據此對其進行全面的分析、做出結構的計算，制定有效的解決措施。

4 總結。

建築的核心內容爲結構設計，其在建築工程中有着極爲重要的作用，結構的設計質量決定了建築的整體質量、安全問題、以及建築的使用年限 . 建築行業工作人員必須加強對風險問題的重視。

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