灰色理論在高支模安全評(píng)估中的應(yīng)用

張　濤，陳亞科，王佳俊

揚(yáng)州大學(xué)建筑科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇揚(yáng)州　225009

灰色理論在高支模安全評(píng)估中的應(yīng)用

張濤，陳亞科，王佳俊

揚(yáng)州大學(xué)建筑科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇揚(yáng)州225009

高支模由于國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)理論不完全，影響因素多，搭設(shè)難度大，近年來事故頻發(fā)。文章介紹了利用灰色理論對(duì)影響高支模安全的諸多因素進(jìn)行評(píng)估找出影響系統(tǒng)安全主導(dǎo)因素的方法。

高支模；灰色理論；扣件式鋼管

在現(xiàn)場(chǎng)施工中，尤其是在高支模建設(shè)中施工班組往往對(duì)支撐架的搭設(shè)要求與認(rèn)識(shí)不足，搭設(shè)工人受主觀因素影響任意改變支架搭設(shè)造成了許多不確定因素。因此對(duì)高支模體系的安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警分析將在高支模施工中有著重大作用。但由于高支模建設(shè)的不確定因素過多而分析困難?；疑碚撓到y(tǒng)是一門研究信息部分清楚、部分不清楚帶有不確定性現(xiàn)象的應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科。傳統(tǒng)理論對(duì)一些內(nèi)部信息部分確知、部分不確知的系統(tǒng)，卻研究得不充分。這一空白區(qū)便成為灰色系統(tǒng)理論的誕生地［1］。

1　高支模體系模糊綜合評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型

在綜合考慮影響各高支模穩(wěn)定影響因素基礎(chǔ)上，確定模板高支撐方案穩(wěn)定安全評(píng)價(jià)體系。首要工作是高支模穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)確定：高支模體系穩(wěn)定性評(píng)價(jià)是一個(gè)系統(tǒng)工程，建立評(píng)估指標(biāo)體系是基礎(chǔ)工作，其影響著評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性。影響高支模體系穩(wěn)定性指標(biāo)很多，其中不但有定量的參數(shù)還有定性的參數(shù)，且各參數(shù)之間相互影響。如何建立一個(gè)合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)是一個(gè)非常重要的問題，所以要求所建立的指標(biāo)體系必須具有簡(jiǎn)明和代表性2個(gè)特點(diǎn)［2］。

1.1各指標(biāo)所占權(quán)重的確定

采用層次分析法（AHP）來計(jì)算各指標(biāo)對(duì)目標(biāo)的影響大小。利用層次分析法考察每一層次對(duì)上一層次的影響，逐層逼近最后得出每一指標(biāo)對(duì)總目標(biāo)影響的權(quán)重。用1到9的數(shù)量表度對(duì)同一層次各指標(biāo)之間的相對(duì)重要程度進(jìn)行定量。構(gòu)造相關(guān)性判斷矩陣，求其最大特征值。及其所對(duì)應(yīng)的特征向量W，歸一化后，即為某一層次指標(biāo)對(duì)于上一層次某相關(guān)指標(biāo)的相對(duì)重要性權(quán)值。本文主要從施工因素，構(gòu)造因素來建立指標(biāo)層與準(zhǔn)則層［3］。

目標(biāo)層——扣件式模板高支撐體系穩(wěn)定性評(píng)價(jià)A；準(zhǔn)則層——構(gòu)造因素B，施工因素B；指標(biāo)層——水平剪刀撐布置C1垂直剪刀撐布置C2掃地桿布置C3水平桿步距C4立桿間距C5立桿外伸長(zhǎng)度C6鋼管材料C7扣件材料C8立桿垂直度C9扣件扭力矩C10。

1.2構(gòu)造判斷矩陣

在AHP中，判斷矩陣為同層次中各因素之間的相對(duì)重要性評(píng)價(jià)。其意義為，對(duì)于上一層次的某個(gè)因素，在本層次之中與之相關(guān)的各所有因素之間的相對(duì)重要性比較。例如，之間有聯(lián)系，則可構(gòu)造矩陣如圖1。

為了使決策判斷定量化，使用“九標(biāo)度”進(jìn)行專家評(píng)分構(gòu)造判斷矩陣的方法，并由此計(jì)算出比較元素間的相對(duì)權(quán)重值。

1.3判斷矩陣一致性判定

由于專家咨詢所得結(jié)果往往帶有主觀性，由此帶來的問題是構(gòu)造出的判斷矩陣不能滿足一致性，不是很吻合實(shí)際情況。此時(shí)，需要重新咨詢構(gòu)造新的判斷矩陣或?qū)ε袛嗑仃囘M(jìn)行修改。

我們采用判斷矩陣的一致性比率來檢驗(yàn)判斷矩陣的一致性。

一致性檢驗(yàn)公式為：CR=CI/RI；CI=（λMAX-n）/（n-1），

CR-判斷矩陣的隨機(jī)一次性比率；

CI-判斷矩陣的一般一致性指標(biāo)；

RI-隨機(jī)一致性指標(biāo)。

RI的取值如表1。

表1

當(dāng)CR＜0.1時(shí)，可認(rèn)為判斷矩陣一致性滿足要求，判斷矩陣可用，否則重新進(jìn)行判斷，或者對(duì)判斷矩陣進(jìn)行修訂，直到一致性滿足要求。

1.4判斷矩陣修訂方法

判斷矩陣的修訂方法有很多，各種新方法也不斷被提出。各種方法的繁易程度也不盡相同，出于簡(jiǎn)易的目的我們將采用苗曉坤等在《判斷矩陣一致性兩種調(diào)整方法》一書中提出的判斷矩陣的修正方法。具體步驟如下：

通過對(duì)誘導(dǎo)矩陣的分析，對(duì)影響判斷矩陣一致性的元素進(jìn)行判斷調(diào)整使得判斷矩陣逐步滿足一致性，具體步驟如下：

STEP4：如果調(diào)整完之后還不滿足一致性要求則轉(zhuǎn)STEP 2循環(huán)計(jì)算直到滿足要求。

1.5求解判斷矩陣最大特征值及對(duì)應(yīng)的特征向量

計(jì)算出指標(biāo)層內(nèi)各因素的權(quán)重比值，同樣構(gòu)成出準(zhǔn)則層與目標(biāo)層的判斷矩陣然后計(jì)算出準(zhǔn)則層內(nèi)各因素所占權(quán)重，對(duì)各層次進(jìn)行綜合計(jì)算，得出指標(biāo)層內(nèi)各因素對(duì)目標(biāo)層影響所占的權(quán)重，對(duì)各因素以權(quán)重大小排序。

1.6綜合評(píng)估

每位專家由于從業(yè)時(shí)間，研究領(lǐng)域等主觀因素不同，導(dǎo)致做出的評(píng)判各不相同，得出的權(quán)重分析自然不會(huì)相同。本文從施工因素，構(gòu)造因素與材料因素3方面著手，所以評(píng)估每位專家在這3個(gè)方面所做權(quán)重比。具體步驟如下：

STEP1：就施工因素進(jìn)行評(píng)分，每位專家滿分為100分，由此可得S1，S2…Snn個(gè)分?jǐn)?shù)，再將求出每一位專家所占權(quán)重進(jìn)行排名。排名第一的賦值n，第二的賦值n-1，…排名n的賦值1。

STEP2：同STEP1計(jì)算出在構(gòu)造因素與材料因素每位專家排名并賦值。

STEP3：將每位專家在3方面所得分相加得T1，T2...Tn。

STEP5：根據(jù)之前就每位專家評(píng)估所得出各因素影響排序進(jìn)行賦值，設(shè)有x個(gè)因素，排名為一的因素賦值x，為二的賦值x-1，…排名x的賦值1.因?yàn)橛凶稍兞薾位專家得到n個(gè)不同賦值表。

STEP6：將每位專家的賦值表乘以每位專家的權(quán)重得到新的賦值表。

STEP7：將指標(biāo)層中每一個(gè)因素在1致n號(hào)賦值表中的分?jǐn)?shù)相加得到其總分，最后根據(jù)總分重新進(jìn)行排名得到最終的排名表。

2　結(jié)論

安全是項(xiàng)目管理最重要的目標(biāo)，文章將灰色理論分析法應(yīng)用于高大模板支撐系統(tǒng)的安全評(píng)估中，能很好地識(shí)別影響高大模板安全的各種因素，并對(duì)高大模板支撐系統(tǒng)的各種坍塌因素進(jìn)行了重要性評(píng)估，為制定相應(yīng)的預(yù)防措施和決策提供可靠的理論依據(jù)。

［1］劉盛.高大模板支撐體系穩(wěn)定性分析及安全控制對(duì)策［D］.淮南：安徽理工大學(xué)，2015.

［2］周繼忠，蔡雪峰，張士元.扣件鋼管腳手架高大模板支撐安全事故分析與控制［J］.福建工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2008（1）：17-20，24.

［3］蔡雪峰.超高大跨重荷模板支撐體系研究與應(yīng)用［M］.北京：

中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

O29

A

1674-6708（2016）166-0217-02

張濤，本科在讀，揚(yáng)州大學(xué)。陳亞科，碩士在讀，揚(yáng)州大學(xué)。王佳俊，碩士在讀，揚(yáng)州大學(xué)。