基于Vague集-可拓模型的斷層富水區(qū)橋梁運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估

郝 偉,張 然,王德凱,劉坤杰

(蘭州交通大學(xué) 土木工程學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)

0 引言

橋梁是重要的交通設(shè)施之一,其運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估的目的是為在發(fā)生高危風(fēng)險(xiǎn)時(shí)及時(shí)做出技術(shù)整治和管控措施以確保橋梁的安全、可靠、高效和暢通[1]。西北地區(qū)含有高原、平原、山地、丘陵、沙漠和盆地,自然環(huán)境復(fù)雜多樣,橋梁安全隱患問(wèn)題更為突出,特別在西北斷層富水區(qū)域,全年降水季節(jié)性強(qiáng)易發(fā)季節(jié)性洪水,其特點(diǎn)主要是歷時(shí)短、含沙量高,且常位于斷裂帶附近易與伴有次生裂隙構(gòu)造的斷層裂隙帶共同成為斷層水的儲(chǔ)存體,受富水性特征和斷層本身結(jié)構(gòu)的影響,橋梁容易出現(xiàn)下部結(jié)構(gòu)不均勻沉降、基礎(chǔ)外露嚴(yán)重、橋臺(tái)臺(tái)前護(hù)錐等防護(hù)設(shè)施斷裂、滑塌[2]病害,不僅損壞橋梁結(jié)構(gòu),更會(huì)造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。由此可見(jiàn),對(duì)此類(lèi)區(qū)域復(fù)雜環(huán)境下橋梁運(yùn)營(yíng)安全狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估亟不可待。

目前學(xué)者對(duì)橋梁在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的研究已有不少,高冬光[3]針對(duì)洪水過(guò)程橋下河槽沖刷和上游壅水變化狀態(tài)做出計(jì)算模型,在空間上反映橋長(zhǎng)、沖刷、壅水相互依存的關(guān)系;余志祥等[4]采用實(shí)地調(diào)查及CFD數(shù)值分析法,研究水沙沖刷作用對(duì)在役橋梁墩柱磨蝕損傷的影響;包雪巍等[5]結(jié)合大橋?qū)嵗榻B在裂隙發(fā)育、破碎涌水地層的基礎(chǔ)施工中,靈活地采取多種措施,克服強(qiáng)涌水和復(fù)雜地質(zhì)的影響,確保橋梁的承臺(tái)和樁基等基礎(chǔ)工程質(zhì)量和進(jìn)度;戰(zhàn)家旺等[6]采用線(xiàn)剛度識(shí)別對(duì)橋梁下部結(jié)構(gòu)病害的靈敏度進(jìn)行分析,并在此基礎(chǔ)提出下部結(jié)構(gòu)服役性能評(píng)估準(zhǔn)則和評(píng)估流程;ContrerasJara等[7]考慮到水力學(xué)和水文參數(shù)的不確定性,采用一階可靠度方法估計(jì)橋梁實(shí)際沖刷超過(guò)設(shè)計(jì)沖刷的概率,實(shí)現(xiàn)了橋梁在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。上述研究成果可為橋梁運(yùn)營(yíng)安全多指標(biāo)屬性決策提供新思路,但針對(duì)斷層富水區(qū)橋梁的運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估的研究文獻(xiàn)較少,因此本文有助于探究斷裂構(gòu)造特征及環(huán)境下富水性能對(duì)橋梁建設(shè)的影響,研究結(jié)果為后期確定較優(yōu)的工程基地及運(yùn)營(yíng)監(jiān)管提供借鑒思路,以保證橋梁整體穩(wěn)固性。基于此,本文基于物元可拓理論建立斷層富水區(qū)橋梁運(yùn)營(yíng)安全綜合評(píng)估模型,評(píng)估流程如圖1所示。

圖1 斷層富水區(qū)橋梁運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估流程Fig.1 Flow chart of operational safety evaluation of bridge in fault water-rich area

1 評(píng)估指標(biāo)體系的建立

斷層富水區(qū)環(huán)境復(fù)雜多變,造成橋梁結(jié)構(gòu)損壞影響因素眾多,建立斷層富水區(qū)橋梁運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估指標(biāo)體系時(shí),將所有可能的影響因子均考慮在內(nèi)不切實(shí)際,因此,針對(duì)現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料和課題專(zhuān)家組綜合意見(jiàn),并參考《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG/T H21—2011)[8]、《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》(JTG 5120—2021)[9]、《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》(JTG/T J21—2011)[10]、《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D60—2015)[11]等規(guī)范,根據(jù)獨(dú)立性、層次性、合理性和可操作性等基本原則,從環(huán)境特點(diǎn)、橋梁狀況和人為因素3個(gè)方面劃分富水性特征、地質(zhì)構(gòu)造、橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)、運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)和安全管理5個(gè)一級(jí)指標(biāo),二級(jí)指標(biāo)選擇斷層富水區(qū)環(huán)境特點(diǎn)及對(duì)橋梁安全性影響的關(guān)鍵因素,忽略部分次要因素,由此建立1套系統(tǒng)的斷層富水區(qū)橋梁運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估指標(biāo)體系,如圖2所示。

圖2 斷層富水區(qū)橋梁運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估指標(biāo)體系Fig.2 Evaluation index system for operational safety of bridge in fault water-rich area

1)富水性特征。降水量季節(jié)分布、植被覆蓋率影響周?chē)h(huán)境含水量,在地下水發(fā)育、導(dǎo)水性好且與地表水存在良好水力聯(lián)系情況下,極易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害;下墊面徑流系數(shù)受集水區(qū)地形、流域特性因子、平均坡度、地表

植被情況及土壤特性等因素影響;流域泥沙輸移比反映斷層富水區(qū)斷面輸沙總量與流域總侵蝕量的關(guān)系。

2)地質(zhì)構(gòu)造。不良地質(zhì)發(fā)育程度是衡量地質(zhì)災(zāi)害危害程度的重要指標(biāo);斷層分維值反映斷層富水區(qū)地質(zhì)構(gòu)造裂隙發(fā)育程度;斷層含水性受斷裂帶的兩盤(pán)巖性、力學(xué)性質(zhì)、空間結(jié)構(gòu)和規(guī)模大小等因素影響;斷層傾角的大小影響導(dǎo)水裂隙帶形成。

3)橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)。橋下凈空高度和橋梁跨徑的設(shè)計(jì)影響橋梁交通、泄洪和自身的安全性;墩基埋深和橋墩結(jié)構(gòu)材料的選取決定橋梁在泥沙沖刷和動(dòng)水壓力耦合作用時(shí)的防護(hù)能力。

4)運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)。斷層富水區(qū)土質(zhì)在含水飽和狀態(tài)下呈可塑性,其不均勻分布會(huì)導(dǎo)致失水后不均勻下沉,從而引發(fā)橋梁基礎(chǔ)沉降;基礎(chǔ)磨蝕率受河床沖刷線(xiàn)變化影響;結(jié)構(gòu)自振特性與橋梁的質(zhì)量和剛度相關(guān),自振頻率的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)可以得出結(jié)構(gòu)的退化程度。

5)安全管理。維護(hù)人員對(duì)橋梁運(yùn)營(yíng)狀況監(jiān)管松懈或風(fēng)險(xiǎn)源辨識(shí)及預(yù)案能力較差會(huì)使其錯(cuò)過(guò)最佳維修加固時(shí)間,致使后期維修費(fèi)用增多,部分結(jié)構(gòu)修復(fù)成功率降低。

通過(guò)參考大量文獻(xiàn)、領(lǐng)域?qū)＜乙庖?jiàn)及相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)[8-11]作為分級(jí)基礎(chǔ),將評(píng)估指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)分為5級(jí),分別為Ⅰ(特別安全)、Ⅱ(比較安全)、Ⅲ(一般安全)、Ⅳ(比較危險(xiǎn))、Ⅴ(特別危險(xiǎn))級(jí),其中將定性指標(biāo)C11、C15評(píng)估對(duì)應(yīng)分值范圍為[100,90)、[90,75)、[75,60)、[60,40)、[40,0),定性指標(biāo)C1、C5、C6、C16、C17評(píng)估對(duì)應(yīng)分值范圍為[100,90)、[90,80)、[80,70)、[70,60)、[60,0),具體評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

2 基于Vague-EW組合賦權(quán)的物元可拓模型建立

2.1 物元可拓模型

斷層富水區(qū)橋梁運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的安全評(píng)估是1項(xiàng)復(fù)雜系統(tǒng)工程。物元可拓模型可為橋梁建立多因素指標(biāo)參數(shù)評(píng)估模型,直觀(guān)精準(zhǔn)地反映橋梁綜合安全狀態(tài)。設(shè)物元矩陣是由待評(píng)對(duì)象N、安全指標(biāo)因子C和量值V共同組成的三維矩陣,記為R=(N,C,V),如式(1)所示:

(1)

1)取橋梁安全性評(píng)估指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的范圍區(qū)間,記為節(jié)域物元Rh=(Np,C,Vp),如式(2)所示:

(2)

式中:Np為物元系統(tǒng)中安全性等級(jí)的全體;Vpk為Ck的值域。

2)確定待評(píng)物元矩陣R0,如式(3)所示:

(3)

式中:vk為N關(guān)于橋梁安全性指標(biāo)ck的具體量值,即待評(píng)橋梁指標(biāo)的實(shí)際參數(shù)。

3)計(jì)算單指標(biāo)關(guān)聯(lián)度[12]可以用來(lái)衡量待評(píng)對(duì)象的第i個(gè)特征與等級(jí)j之間的相關(guān)性,如式(4)～(5)所示:

當(dāng)ρ[vpi,vui]-ρ[vpi,vij]≠0時(shí),

(4)

當(dāng)ρ[vpi,vui]-ρ[vpi,vij]=0時(shí),

K(cij)=-ρ[vpi,vij]-1

(5)

4)在步驟3)基礎(chǔ)上,計(jì)算多指標(biāo)綜合關(guān)聯(lián)度,結(jié)合式(6)～(7)得出斷層富水區(qū)橋梁等級(jí)變量特征值,如式(8)所示:

Kq=∑wkKm(Ck)

(6)

(7)

(8)

式中:q=(1,2,…,i);wk為指標(biāo)Ck的權(quán)重;q′為最終評(píng)估等級(jí)。

基于式(6)～(8),若Kq=max [Kq],則Kq所屬安全等級(jí)為斷層富水區(qū)待評(píng)橋梁的安全等級(jí)。

2.2 基于Vague-EW組合賦權(quán)

要提高斷層富水區(qū)橋梁運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估結(jié)果精度,就要科學(xué)合理地深入精確Ck的權(quán)重wk。鑒于此,本文采用Vague集理論與EW法組合計(jì)算權(quán)重,對(duì)評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行合理賦權(quán)。

2.2.1 Vague集理論

Vague集理論較于其他主觀(guān)方法可以避免專(zhuān)家判斷的絕對(duì)化,充分反映語(yǔ)言信息中特有的模糊性和不確定性。本文從專(zhuān)家評(píng)估的角度,基于Vague集理論含有語(yǔ)言變量的指標(biāo)設(shè)計(jì)權(quán)重。

設(shè)U是論域,x為論域U中任一元素,U上的1個(gè)Vague集A是U上的1對(duì)隸屬函數(shù)tA(x)和fA(x),即tA(x):→[0,1],fA(x):→[0,1],且滿(mǎn)足0≤tA(x)+fA(x)≤1。其中tA(x)稱(chēng)為Vague集A的真隸屬函數(shù),支持x∈A的證據(jù)的隸屬度下界;fA(x)稱(chēng)為Vague集A的假隸屬函數(shù),支持x∈A的證據(jù)的隸屬度下界;πA(x)=1-tA(x)-fA(x)表示x相對(duì)于V的猶豫度,表明x相對(duì)于A的未知信息的1種度量,πA(x)越大,說(shuō)明x相對(duì)于A的未知信息越多。[tA(x),1-fA(x)]稱(chēng)作x的Vague值[13]。根據(jù)上述已劃分的5個(gè)安全等級(jí),將定性判斷的語(yǔ)言變量構(gòu)造成相應(yīng)的Vague值,如表2所示。

表2 評(píng)估指標(biāo)Vague集5級(jí)語(yǔ)言變量Table 2 5-level language variables of Vague set for evaluation indexes

1)專(zhuān)家對(duì)橋梁評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行評(píng)審構(gòu)造Vague集矩陣Vnm:設(shè)有n個(gè)專(zhuān)家直接對(duì)m個(gè)指標(biāo)評(píng)審打分,令vik=[tik,1-fik],得出專(zhuān)家評(píng)估矩陣,如式(9)所示:

(9)

2)通過(guò)專(zhuān)家意見(jiàn)相似度比較構(gòu)建每個(gè)指標(biāo)的相似度意見(jiàn)匯總,以提高整體的相似度,如式(10)所示:

(10)

式中:x,y為2個(gè)Vague集;x=[tA(x),1-fA(x)];y=[tA(y),1-fA(y)];T(x,y)∈[0,1]。

3)根據(jù)文獻(xiàn)[14]中定義5可知平均一致性測(cè)度與相對(duì)一致性測(cè)度,形成n個(gè)專(zhuān)家對(duì)于指標(biāo)k的一致性評(píng)審矩陣T,如式(11)所示:

(11)

(12)

所有專(zhuān)家對(duì)指標(biāo)k的評(píng)估值為vk,則n個(gè)專(zhuān)家對(duì)評(píng)估指標(biāo)k的偏好匯總,如式(13)所示:

(13)

5)根據(jù)Vague集效用函數(shù),定義主觀(guān)權(quán)重,如式(14)所示:

(14)

2.2.2 熵權(quán)(EW)法以及距離函數(shù)優(yōu)化組合賦權(quán)

熵權(quán)(EW)法是1種比較客觀(guān)的定權(quán)方式,它能夠有效地消除主觀(guān)因素帶來(lái)的影響。

斷層富水區(qū)橋梁運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估過(guò)程中,要注意指標(biāo)權(quán)重的確定。本文采用距離函數(shù)優(yōu)化組合權(quán)重,將距離函數(shù)分配系數(shù)間的差異程度與對(duì)應(yīng)主客觀(guān)權(quán)重間的差異程度相一致,使主觀(guān)賦權(quán)Vague集和客觀(guān)賦權(quán)EW法相融合,組合賦權(quán)結(jié)果更加合理。

設(shè)主觀(guān)權(quán)重為wi,客觀(guān)權(quán)重為wj,得距離函數(shù)如式(15)～(16)所示:

(15)

w=αw1+βw2

(16)

式中:w為組合權(quán)重;α,β分別為距離函數(shù)分配系數(shù),且滿(mǎn)足α+β=1,d(wi,wj)=(α-β)2。

3 實(shí)例應(yīng)用

3.1 工程概況

以甘肅省某座橋梁為例,該橋址區(qū)地處幾大構(gòu)造單元的交接復(fù)合過(guò)渡部位,斷裂活動(dòng)性強(qiáng),河溝洪水均由暴雨形成,年最大洪水最早出現(xiàn)在5月,最遲出現(xiàn)在10月,尤以7月、8月最為集中。依據(jù)本地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目工程地質(zhì)勘查報(bào)告及實(shí)例橋梁監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)得評(píng)估指標(biāo)參數(shù),如表3所示。

表3 待評(píng)橋梁安全評(píng)估指標(biāo)參數(shù)Table 3 Parameters of safety evaluation indexes for bridge to be evaluated

3.2 物元可拓模型建立

1)確定經(jīng)典域、節(jié)域、待評(píng)物元及單指標(biāo)關(guān)聯(lián)度

依據(jù)表1和表3,將劃分的評(píng)估指標(biāo)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間及指標(biāo)實(shí)際參數(shù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理,建立斷層富水區(qū)橋梁運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估的經(jīng)典域物元矩陣R、節(jié)域矩陣Rh、待評(píng)物元R0如式(17)～(19)所示:

(17)

(18)

(19)

依據(jù)式(4)～(5),計(jì)算各個(gè)指標(biāo)的單指標(biāo)關(guān)聯(lián)度,“降水量季節(jié)分布”指標(biāo)從Ⅰ～Ⅴ級(jí)的單指標(biāo)關(guān)聯(lián)度計(jì)算如下:

“降水量季節(jié)分布”指標(biāo)與安全性級(jí)別Ⅰ～Ⅴ級(jí)的距:ρ[vp1,v11]=0.25,ρ[vp2,v21]=0.15,ρ[vp3,v31]=0.05,ρ[vp4,v41]=-0.05,ρ[vp5,v51]=0.55;與全部評(píng)估等級(jí)的距:ρ[vp1,vu1]=-0.35;“降水量季節(jié)分布”的各個(gè)等級(jí)單指標(biāo)關(guān)聯(lián)度:K(C11)=-0.417,K(C12)=-0.30,K(C13)=-0.125,K(C14)=0.125,K(C15)=-0.61。同理計(jì)算所有指標(biāo)的單指標(biāo)關(guān)聯(lián)度,如表4所示。

表4 橋梁運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估單指標(biāo)關(guān)聯(lián)度Table 4 Single index correlation degree of bridge operational safety evaluation

2)確定指標(biāo)權(quán)重

依據(jù)表2通過(guò)7位資深專(zhuān)家對(duì)評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行判斷,基于5個(gè)等級(jí)分別給出相應(yīng)的Vague值如表5所示,由式(9)～(14)計(jì)算各指標(biāo)的Vague集權(quán)重。

表5 評(píng)估指標(biāo)Vague值Table 5 Vague values of evaluation indexes

采用EW法確定客觀(guān)權(quán)重,由式(15)～(16)計(jì)算距離函數(shù)分配系數(shù),即α=0.5176,β=0.4824,優(yōu)化指標(biāo)綜合權(quán)重,如表6所示。

表6 指標(biāo)權(quán)重值Table 6 Weights of indexes

3)計(jì)算多指標(biāo)關(guān)聯(lián)度及評(píng)估結(jié)果分析

以“富水性特征”為例,其二級(jí)指標(biāo)權(quán)重為w=[0.057,0.064,0.046,0.064],根據(jù)式(6)將各個(gè)等級(jí)單指標(biāo)關(guān)聯(lián)度矩陣與權(quán)重矩陣相乘得“富水性特征”各個(gè)等級(jí)多指標(biāo)綜合關(guān)聯(lián)度,K1=[-0.040,-0.017,-0.048,-0.084,-0.149],同理求出所有多指標(biāo)綜合關(guān)聯(lián)度,如表7所示。

根據(jù)式(7)～(8)得待評(píng)橋梁的級(jí)別變量特征值q=2.361,屬于Ⅱ級(jí)比較安全狀態(tài),將待評(píng)橋梁安全等級(jí)評(píng)估結(jié)果繪制成雷達(dá)圖直觀(guān)反映出評(píng)估一級(jí)指標(biāo)與評(píng)估等級(jí)的關(guān)聯(lián)性,如圖3所示。

圖3 斷層富水區(qū)橋梁安全等級(jí)Fig.3 Safety level of bridges in fault-rich water-rich areas

為進(jìn)一步驗(yàn)證本文評(píng)估方法的優(yōu)越性,將FCA法[15]和TOPSIS法[16]獲得的評(píng)估結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,如表8所示,TOPSIS法評(píng)估等級(jí)與橋梁實(shí)際等級(jí)不一致,較本文方法和FCA法評(píng)估精度略低,說(shuō)明過(guò)于客觀(guān)的評(píng)價(jià)往往會(huì)使結(jié)果趨向于保守,而FCA法與本文模型相比,FCA法計(jì)算復(fù)雜,對(duì)指標(biāo)權(quán)重矢量的確定主觀(guān)性較強(qiáng)?；诖?證實(shí)評(píng)估模型的合理性與科學(xué)性。

表8 評(píng)估結(jié)果對(duì)比分析Table 8 Comparative analysis of evaluation results

綜上,待評(píng)橋梁安全等級(jí)為Ⅱ級(jí),屬于比較安全狀態(tài)。由表4橋梁運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估單指標(biāo)關(guān)聯(lián)度可分析各指標(biāo)安全等級(jí)密切程度,如圖4所示,17個(gè)二級(jí)指標(biāo)安全等級(jí)多分布于Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí),其中安全等級(jí)屬于“比較安全”級(jí)別的指標(biāo)高達(dá)59%(如C2、C4、C7等),安全等級(jí)屬于“一般安全”級(jí)別的指標(biāo)占比23%(如C5、C11、C12等),安全等級(jí)屬于“特別安全”(如C3)、“比較危險(xiǎn)”(如C1)以及“特別危險(xiǎn)”級(jí)別(如C6)的指標(biāo)各占比6%。結(jié)合圖3結(jié)果得出:項(xiàng)目“富水性特征”、“橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)”、“運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)”及“安全管理”均處于Ⅱ級(jí),屬于“比較安全”級(jí),說(shuō)明目前橋梁自身?xiàng)l件以及人員管理情況較好,與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際管理情況相符,但并未達(dá)到最優(yōu),“富水性特征”中部分指標(biāo)(如C1)需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);項(xiàng)目“地質(zhì)構(gòu)造”處于Ⅲ級(jí),屬于“一般安全”級(jí),與該橋址區(qū)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研資料所描述的“區(qū)域斷裂,斷塊活躍度中等,地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜,不良地質(zhì)占比在30%,且<50%,災(zāi)害發(fā)生頻次中等”相吻合,表明地質(zhì)環(huán)境因素不容忽視,管理人員要重點(diǎn)關(guān)注環(huán)境變化。

圖4 各指標(biāo)安全等級(jí)Fig.4 Security level of each indicator

基于指標(biāo)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況勘測(cè),管理人員應(yīng)做好防排水和環(huán)境保護(hù)工作并加強(qiáng)地表觀(guān)測(cè),防止水流沖刷邊坡,軟化或淘蝕基底,避免雨季誘發(fā)不良地質(zhì)災(zāi)害威脅橋梁安全,同時(shí)應(yīng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)改造加固以提高抗傾覆性能,必要時(shí)加強(qiáng)坡面防護(hù),防止斜坡滑移影響墩臺(tái)穩(wěn)定。

4 結(jié)論

1)基于環(huán)境特點(diǎn)、橋梁狀況和人為因素,建立1個(gè)包含富水性特征、地質(zhì)構(gòu)造、橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)、運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)和安全管理5個(gè)一級(jí)指標(biāo)、17個(gè)二級(jí)指標(biāo)的指標(biāo)體系,以更全面、更針對(duì)性地評(píng)估斷層富水區(qū)橋梁的運(yùn)營(yíng)安全。

2)建立橋梁運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估的Vague-EW組合賦權(quán)的物元可拓模型。該模型將專(zhuān)家偏好程度與實(shí)際數(shù)據(jù)相結(jié)合并根據(jù)距離函數(shù)優(yōu)化權(quán)重,量化評(píng)估過(guò)程中的模糊性及不確定性,同時(shí)引入安全性級(jí)別變量特征值提高評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確度,評(píng)估方法具有可操作性和可行性。

3)將本文模型應(yīng)用于甘肅省某座橋梁實(shí)例中,評(píng)估結(jié)果等級(jí)與實(shí)際等級(jí)相符,單項(xiàng)指標(biāo)安全狀態(tài)與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研狀況大致吻合,且與FCA法和TOPSIS法做評(píng)估對(duì)比分析,驗(yàn)證基于Vague-EW組合賦權(quán)的物元可拓模型能確保評(píng)估結(jié)果的可靠性。

4)斷層富水區(qū)橋梁的不確定風(fēng)險(xiǎn)因素眾多,在進(jìn)一步研究中,還應(yīng)在斷層富水區(qū)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、斷層富水區(qū)的具體環(huán)境情況及橋梁結(jié)構(gòu)與斷層富水區(qū)的空間關(guān)系等方面繼續(xù)深入,完善橋梁安全評(píng)估指標(biāo)體系,補(bǔ)充及優(yōu)化橋梁運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估整體框架,以提高評(píng)估結(jié)果精度。