王建武劉 帥李 楊陳 平

(1.空軍勤務(wù)學(xué)院一大隊(duì)，江蘇 徐州 221000；2.空軍工程環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督站，北京 100000；3.空防一處，北京 100000)

基于FTA的機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面損壞因素分析

王建武1劉 帥2李 楊1陳 平3

(1.空軍勤務(wù)學(xué)院一大隊(duì)，江蘇 徐州 221000；2.空軍工程環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督站，北京 100000；3.空防一處，北京 100000)

簡(jiǎn)單介紹FTA，構(gòu)建了機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面損壞事故樹(shù)，確立了各損壞因素間的關(guān)系，求得最小割集，計(jì)算并分析結(jié)構(gòu)重要度和概率重要度，依據(jù)分析結(jié)果，提出減少及預(yù)防機(jī)場(chǎng)道面損壞的措施。

FTA，機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面，損壞因素

機(jī)場(chǎng)是供飛機(jī)停放、起降和遂行保障的平臺(tái)。道面與飛機(jī)直接接觸，其優(yōu)劣直接影響飛行安全。目前國(guó)外對(duì)道面損壞的評(píng)估方法[1]較多，但未提出一些減少道面損壞的對(duì)策。事故樹(shù)是從結(jié)果到原因描繪事件發(fā)生的有向邏輯樹(shù)，對(duì)該邏輯樹(shù)進(jìn)行演繹分析，尋求防止結(jié)果事件發(fā)生的對(duì)策，這種方法稱為事故樹(shù)分析法（Fault Tree Analysis），簡(jiǎn)稱FTA。本文基于FTA對(duì)機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面損壞因素進(jìn)行分析，有針對(duì)地提出減少機(jī)場(chǎng)道面損壞的應(yīng)對(duì)措施。

1 事故樹(shù)的建立

1.1 FTA簡(jiǎn)介

FTA是目前事故預(yù)防和分析中較為完善一種方法。該方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）事故樹(shù)的因果關(guān)系清晰、形象；（2）根據(jù)各基本事件發(fā)生故障的概率，確定各基本事件對(duì)導(dǎo)致事故發(fā)生的影響程度——結(jié)構(gòu)重要度；（3）既可進(jìn)行定性分析；又可進(jìn)行定量分析。

1.2 機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面損壞事故樹(shù)建立

機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面在飛機(jī)荷載、自然環(huán)境等因素長(zhǎng)期作用下，會(huì)出現(xiàn)不同程度損壞，本文通過(guò)建立事故樹(shù)探討影響斷裂、碎裂、錯(cuò)臺(tái)等五個(gè)方面的損壞因素，并進(jìn)行定性定量分析，依據(jù)計(jì)算的結(jié)構(gòu)重要度和概率重要度，提出預(yù)防機(jī)場(chǎng)道面損壞的措施。通過(guò)調(diào)查分析以及查閱資料，總結(jié)了道面損壞因素，根據(jù)各因素間的關(guān)系，建立如圖1的事故樹(shù)。

圖1 機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面損壞事故樹(shù)

2 機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面損壞定性分析

事故樹(shù)定性分析就是找出導(dǎo)致頂上事件發(fā)生所有可能的故障模式，即求出事故樹(shù)所有最小割集及基本事件結(jié)構(gòu)重要度，并做出定性分析。

2.1 最小割集的求解

每一最小割集都可致頂上事件發(fā)生。用布爾代數(shù)運(yùn)算規(guī)律對(duì)事故樹(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn)。具體如下：

2.2 基本事件的結(jié)構(gòu)重要度

在分析中，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的基本事件很多，而對(duì)頂上事件影響程度不同，采取預(yù)防事故發(fā)生措施時(shí)，應(yīng)分輕重緩急，先消除或控制對(duì)頂上事件影響最大的基本事件。在事故樹(shù)定性分析中，通常采用結(jié)構(gòu)重要度來(lái)衡量各基本事件對(duì)頂上事件的影響程度。采用基本事件結(jié)構(gòu)重要度比較值，確定各基本事件影響力大小。

結(jié)構(gòu)重要度公式[2]為：，式中為基本事件的結(jié)構(gòu)重要度比較值；所在最小割集中基本事件的個(gè)數(shù)；n：基本事件個(gè)數(shù)。根據(jù)基本事件結(jié)構(gòu)重要度公式和最小割集，得到基本事件的結(jié)構(gòu)重要度為：

3 事故樹(shù)的定量分析

根據(jù)相關(guān)資料的調(diào)查及分析，繪制如圖2所示的機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面損壞因素頻數(shù)圖。

圖2 機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面損壞因素頻數(shù)圖

3.1 頂上事件概率計(jì)算

由圖3的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算出各基本事件發(fā)生的概率，如表1所示。

表1 基本事件發(fā)生概率統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)該表，計(jì)算頂上事件發(fā)生的概率為：

3.2 基本事件的概率重要度

基本事件概率重要度從量上反映了基本事件發(fā)生概率的變化對(duì)頂上事件發(fā)生概率的影響程度。概率重要度計(jì)算公式[2]為：

根據(jù)概率重要度的計(jì)算公式和表1計(jì)算的各事件概率重要度見(jiàn)表2。

表2 基本事件概率重要度統(tǒng)計(jì)表

（）（）i P T Iχ1*10-60.0080.0080.004 0.004 0.146 0.1460.1460.146原因X19X20X21X22 X23 X24 α1α2α3（）（）i P T Iχ0.1460.1460.1460.146 0.146 0.146 0.4940.0150.006

各事件概率重要度排序?yàn)椋?/p>

4 預(yù)防機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面損壞措施

預(yù)防機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面損壞的方法是減少最小割集中共同的基本事件發(fā)生可能性[3]。道面存在縫隙最大，其次是機(jī)輪荷載超標(biāo)運(yùn)行的影響。再結(jié)合概率重要度，道面存在縫隙仍為最大，其次是混凝土板偏薄，輪載過(guò)重，水沿縫滲入等15個(gè)因素。綜合以上分析，提出以下幾點(diǎn)措施以減少機(jī)場(chǎng)道面損壞：（1）加大道面檢查力度，一旦發(fā)現(xiàn)裂縫，立即予以灌縫處理，對(duì)于已經(jīng)進(jìn)行灌縫處理但又?jǐn)U大的裂縫，應(yīng)及時(shí)清除灌縫料，重新灌縫；（2）飛機(jī)飛行架次、載重等應(yīng)嚴(yán)格按照機(jī)場(chǎng)道面強(qiáng)度通報(bào)的結(jié)果進(jìn)行，避免對(duì)機(jī)場(chǎng)結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重?fù)p壞；（3）設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)販囟?、濕度等自然因素，避免因設(shè)計(jì)不當(dāng)導(dǎo)致后期使用出現(xiàn)道面結(jié)構(gòu)損壞；（4）嚴(yán)格施工程序，加強(qiáng)施工組織管理，確保施工質(zhì)量。

[1]刁軍亮.機(jī)場(chǎng)道面使用性能評(píng)價(jià)方法研究[J].工程設(shè)計(jì)施工與管理:2014,185(25).

[2]袁昌明.安全系統(tǒng)工程[M].北京:中國(guó)計(jì)量出版社,2013.

[3]馬建軍.基于事故樹(shù)的外場(chǎng)供電專線故障分析[J].空軍勤務(wù)學(xué)院學(xué)報(bào),2014,25(1).

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1007-6344（2015）04-0200-02