張 卓 薛學(xué)濤 李曉輝

1 概述

建筑物安全問題是我們國家黨和政府關(guān)注的重大民生問題之一，同時也是廣大人民群眾追求安全保護(hù)和自我幸福感實現(xiàn)的迫切需要。對既有城鎮(zhèn)建筑物安全進(jìn)行檢測，根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行安全性評價與分析，建立一個理論充分、切合實際、規(guī)范可行的城鎮(zhèn)建筑物安全評價與預(yù)警體系是變事后管理為事前預(yù)警，對城鎮(zhèn)建筑物安全有一個全面、客觀的評價，對今后其安全狀態(tài)有一個正確的估計［1］。

2 建筑物選線評價的影響因素

根據(jù)建筑物設(shè)計和抗震規(guī)范，其評價的因素主要分為以下幾個方面:安全管理，設(shè)計水平，抗震設(shè)備，施工質(zhì)量，結(jié)構(gòu)承載力，使用環(huán)境，使用歷史，應(yīng)急設(shè)備［1］。

3 模糊綜合評判法原理

3.1 建立評判模型

設(shè)評價影響建筑物安全性評價因素集U={u1，u2，…，un}，評語集V={v1，v2，…，vn}。根據(jù)被評價對象建立單因素評價矩陣:

其中，rij∈［0，1］表示從影響安全性評價因素ui著眼，對被評對象做出vj評語的可能程度［2］。根據(jù)評價規(guī)則，某一建筑物在安全性評價因素中，評價很好的為1分，較好的為0.8分，一般的為0.6 分，較差的為 0.4 分，很差的為 0.2 分。

給定各因素的權(quán)重分配，記為:

其中，ai為因素ui的評價權(quán)重，有

3.2 評價指標(biāo)隸屬度計算

對于定量評價指標(biāo)分值，可根據(jù)指數(shù)法計算出單因子評價結(jié)果，再根據(jù)德爾菲法(Delphi法)確定，對于定性評價指標(biāo)分值則直接采用德爾菲法確定［3］。引入升降半梯形方法建立評價指標(biāo)隸屬函數(shù):

評價因子對于vk的隸屬函數(shù):

評價因子對于vk+1的隸屬函數(shù):

其中，r(x)為隸屬函數(shù);x為評價指標(biāo)分值。

3.3 評價權(quán)重的確定

評價因素的權(quán)重實際是指各因素影響評價對象大小的數(shù)量表示。確定的方法有很多，如專家經(jīng)驗法，資金比較法等。本文結(jié)合模糊數(shù)學(xué)理論，采用專家經(jīng)驗法來確定權(quán)重，以供參考［4］。

模糊綜合評價采用模型M=(·，+)加權(quán)平均模型:

則應(yīng)用模糊矩陣的復(fù)合運算，得到模糊綜合評價B，則得模糊綜合評價集為:A～·R～=B～=(b1，b2，…，bm)，得出評判結(jié)論。最后，根據(jù)評價集V的初賦值，給出評價的總分值為［5］:

4 模糊綜合評判在建筑物安全性評價中的實際應(yīng)用

下面結(jié)合實例來檢驗?zāi)：u價方法的正確性。表1為河南省濮陽市的建筑物安全性評價，經(jīng)過安全管理，設(shè)計水平，抗震設(shè)備，施工質(zhì)量，結(jié)構(gòu)承載力，使用環(huán)境，使用歷史，應(yīng)急設(shè)備［1］等多方面的論證，最后作出建筑物安全性的評價。

由表1可以得到一個表示評價因素和評價尺度之間模糊關(guān)系的模糊矩陣R。

建筑物設(shè)計方案8個因素的權(quán)重取為:

建筑物安全性的評判等級如表2所示，即V=(100，90，75，65，50)。

采用模型M=(·，+)則得應(yīng)用模糊矩陣的復(fù)合運算，得到模糊綜合評價，則得模糊綜合評價集B～為:

得出評判結(jié)論，則模糊綜合評價C為:

即該建筑物安全性評價總得分為82.68，建筑物安全性等級屬于安全水平。

表1 濮陽市某建筑物安全性評價指標(biāo)及處理結(jié)果

表2 建筑物安全性評價標(biāo)準(zhǔn)

5 結(jié)語

1)實踐證明，模糊綜合評判對建筑物安全狀況的評價比較客觀、科學(xué)和合理，模糊綜合評判能很好地反映建筑物各構(gòu)件損壞形式及其嚴(yán)重程度對于建筑物總體狀況的影響，其結(jié)果有助于管理者做出合理的養(yǎng)護(hù)、維修、加固方案。

2)本文通過對建筑物安全性的一些重要評判因素的分析，建立其相對應(yīng)的隸屬函數(shù)和在模糊數(shù)學(xué)的綜合評價模型。但這種方法有一定的局限性，因為對于建筑物方案安全性評判需要考慮的因素很多，并且各因素的權(quán)重系數(shù)要經(jīng)過專家反復(fù)論證才能得到。

3)本文的研究方法也適用于類似工程結(jié)構(gòu)健康狀況的評價，具有工程實用價值和廣闊的開發(fā)前景。

［1］ 鐘興潤.既有房屋建筑物安全性評價及其管理研究［D］.西安:西安建筑科技大學(xué)，2010:1-10.

［2］ 郭嗣琮，陳 剛.信息科學(xué)中的軟計算方法［M］.沈陽:東北大學(xué)出版社，2001.

［3］ 林大海.模糊綜合評價方法在橋梁狀況評估中的應(yīng)用［J］.四川建筑，2007，27(6):145-148.

［4］ 梁保松，曹殿立.模糊數(shù)學(xué)及其應(yīng)用［M］.北京:科學(xué)技術(shù)出版社，2007.

［5］ 劉沐宇，林 馳，高宏偉.橋梁生命周期環(huán)境影響的多級模糊綜合評價［J］.土木工程學(xué)報，2009，42(1):55-59.