AHP在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

楊 睿，徐洪娟

（1.合肥學(xué)院建筑工程系，安徽合肥230601；2.長(zhǎng)豐縣建筑工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，安徽合肥231100）

AHP在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

楊 睿1，徐洪娟2

（1.合肥學(xué)院建筑工程系，安徽合肥230601；2.長(zhǎng)豐縣建筑工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，安徽合肥231100）

隨著AHP技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家的廣泛使用，我國(guó)也在上世紀(jì)八十年代對(duì)其進(jìn)行了引入，通過(guò)不斷的研究與發(fā)展,逐步適應(yīng)了我國(guó)的發(fā)展需求，并且已經(jīng)在政治、經(jīng)濟(jì)、規(guī)劃、建筑、航空等很多領(lǐng)域有了廣泛的使用.并且其定性、定量的特點(diǎn)從根本上保證了數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性.

AHP；建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1 層次分析法(Analytic Hierarchy Process,簡(jiǎn)稱AHP)

AHP是層次分析法（Analytic Hierarchy Process）,的簡(jiǎn)稱.我國(guó)在1982年引入了該方法，并結(jié)合其特點(diǎn)對(duì)各種待處理的決策因素進(jìn)行處理，這種系統(tǒng)具有靈活.簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域得到了迅速的應(yīng)用，比如，成本分析、經(jīng)濟(jì)管理、建筑工程等，層次分析法(Analytic Hierarchy Process,簡(jiǎn)稱AHP)都有著廣泛的應(yīng)用.在應(yīng)用中如果所選的要素不合理，其含義混淆不清，或要素間的關(guān)系不正確，都會(huì)降低AHP法的結(jié)果質(zhì)量，甚至導(dǎo)致AHP法決策失敗.為保證遞階層次結(jié)構(gòu)的合理性，需把握以下原則（1）分解簡(jiǎn)化問(wèn)題時(shí)把握主要因素，不漏不多；（2）注意相比較元素之間的強(qiáng)度關(guān)系，相差太懸殊的要素不能在同一層次比較.

2 建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)分析

在建筑工程中出現(xiàn)設(shè)計(jì)事故或者設(shè)計(jì)問(wèn)題往往是因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員的疏職以及各種客觀、客管原因造成的，以下就就其進(jìn)行了全面分析，并對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的各種風(fēng)險(xiǎn)作出了詳細(xì)介紹：

2.1 不合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

不合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案主要包括：使用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案對(duì)地震區(qū)的工程建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)沒(méi)有采用必要的措施對(duì)平面或者豎向的不規(guī)則結(jié)構(gòu)問(wèn)題進(jìn)行解決；在結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖，同時(shí)沒(méi)有選取合理的抗震作用傳遞路徑，對(duì)于提高抗震部位薄軟的部位沒(méi)有采取必要的措施進(jìn)行處理，且出現(xiàn)結(jié)構(gòu)類型選用錯(cuò)誤；此外還有各類建筑物建設(shè)選址出現(xiàn)了問(wèn)題，很多都是建筑在危險(xiǎn)的場(chǎng)地，而主樓與裙房也出現(xiàn)了連接方案選用不恰當(dāng)?shù)那闆r，對(duì)于結(jié)構(gòu)中伸縮、沉降、防震縫沒(méi)有合理的對(duì)其進(jìn)行分部與設(shè)置處理措施且對(duì)于結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)建筑的多重抗震性也沒(méi)有進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)建造.

2.2 結(jié)構(gòu)荷載及作用問(wèn)題

結(jié)構(gòu)荷載及作用問(wèn)題主要包括：錯(cuò)誤的對(duì)抗震設(shè)防烈度、類別、等級(jí)進(jìn)行取值，同時(shí)在荷載規(guī)范允許值內(nèi)，荷載的頻遇值、準(zhǔn)永久值、取值及組合都達(dá)不到要求.

由于荷載規(guī)范內(nèi)沒(méi)有具體的對(duì)活荷載做出規(guī)定，所以就造成了取值的不規(guī)范以及錯(cuò)誤的出現(xiàn)，這主要包括，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，組合值與荷載分項(xiàng)的系數(shù)以及荷載組合出現(xiàn)不能滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的情況.

2.3 結(jié)構(gòu)計(jì)算問(wèn)題

結(jié)構(gòu)計(jì)算出現(xiàn)的問(wèn)題主要包括：在計(jì)算時(shí)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)結(jié)算假定與模型計(jì)算方法的選擇不合理，同時(shí)因?yàn)樵嫉牟牧稀⒑奢d強(qiáng)度等數(shù)距出現(xiàn)取值錯(cuò)誤和不合理的情況，以及結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)值和簡(jiǎn)圖以及荷載取值出現(xiàn)不合理的情況，都是造成結(jié)構(gòu)結(jié)算問(wèn)題出現(xiàn)的主要因素.在計(jì)算完成后，會(huì)出現(xiàn)結(jié)果失實(shí)和內(nèi)力調(diào)整不當(dāng)以及對(duì)于超限信息處理不當(dāng)?shù)那闆r，正是由于計(jì)算出現(xiàn)的差錯(cuò)，以及計(jì)算簡(jiǎn)圖、原始數(shù)據(jù)、，所以才會(huì)造成結(jié)構(gòu)安全度下降的情況，而對(duì)于結(jié)構(gòu)荷載以及構(gòu)件尺寸的不完全計(jì)算，會(huì)造成結(jié)構(gòu)局部構(gòu)件產(chǎn)生變形，從而對(duì)建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的安全性與使用造成一定的影響.在結(jié)構(gòu)結(jié)算的過(guò)程中，如果對(duì)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)選取值過(guò)小，結(jié)構(gòu)配筋就會(huì)出現(xiàn)配置不足的情況從而造成結(jié)構(gòu)安全受到威脅；最后，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于缺乏對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的校驗(yàn)、審核等經(jīng)驗(yàn)不足的情況，常常會(huì)出現(xiàn)工程返工加固甚至出現(xiàn)工程安全事故.

2.4 結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)不當(dāng)

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)對(duì)耐久性能考慮欠缺的情況.這主要表現(xiàn)在，在結(jié)構(gòu)建設(shè)時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)環(huán)境類型選擇出現(xiàn)錯(cuò)誤，從而造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)施的措施的錯(cuò)誤選擇；在材料使用方面，由于錯(cuò)誤的對(duì)結(jié)構(gòu)環(huán)境類別的判斷，就會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)的材料厚度、混凝土保護(hù)層厚度、防裂等級(jí)等出現(xiàn)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)使用.而對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)耐久性考慮不足主要表現(xiàn)在使用材料滿足不了耐久性的要求，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，就會(huì)出現(xiàn)對(duì)于鋼筋抗銹等級(jí)、防腐、防火等出現(xiàn)錯(cuò)誤的選用，特別是對(duì)于腳柱、支架等特殊部位就會(huì)出現(xiàn)安全措施的實(shí)施不完全或者不合理；最后，當(dāng)出現(xiàn)建筑建設(shè)場(chǎng)地出現(xiàn)地下水影響時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)使用基礎(chǔ)方案或者出現(xiàn)不合理的處理措施，這就會(huì)造成設(shè)計(jì)出現(xiàn)使用年限、質(zhì)量等耐久性問(wèn)題.

2.5 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)失誤

在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)主要會(huì)有這些問(wèn)題：對(duì)于地層基礎(chǔ)的錯(cuò)誤判斷從而出現(xiàn)持力層的錯(cuò)誤使用，而在地基基礎(chǔ)承載和變形錯(cuò)誤的判斷，會(huì)造成其驗(yàn)算達(dá)不到規(guī)范要求，同時(shí)還有基礎(chǔ)埋置深度不夠和變形與穩(wěn)定性問(wèn)題；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有充分考慮到工程對(duì)周邊環(huán)境地基的不良影響，同時(shí)也沒(méi)有采取必要的措施以及適合的應(yīng)急解決方案；對(duì)于含有濕陷性黃土、膨脹土、凍土、液化土以及山區(qū)地基土等不同性能的地基土?xí)r出現(xiàn)措施選用的不合理，真是由于對(duì)這些復(fù)雜地質(zhì)情況考慮的不全面，所以會(huì)造成地基基礎(chǔ)的質(zhì)量問(wèn)題；而在處理地下結(jié)構(gòu)時(shí)，其使用的結(jié)構(gòu)抗浮驗(yàn)算的不合理性會(huì)造成最高設(shè)防水位的設(shè)置物證據(jù)可依.從而出現(xiàn)建筑物裂縫、傾斜、變形等問(wèn)題；軟基處理方案由于沒(méi)有以地質(zhì)報(bào)告作為其參考，會(huì)出現(xiàn)不合理的情況，同時(shí)由于設(shè)計(jì)范圍不符合規(guī)范等，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的種種因素都是早成地基承載力與變形能力達(dá)不到上層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求；沒(méi)有及時(shí)采用地基處理方式對(duì)由于選址不對(duì)和埋深不足對(duì)上層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成的影響進(jìn)行處理；還有不合理的對(duì)地基樁基礎(chǔ)的形狀和布置進(jìn)行操作，使其不能達(dá)到荷載力的與其承受效果；沒(méi)有采取相應(yīng)的減輕液化處理措施對(duì)地基含液化土進(jìn)行處理；地下室嵌固層相應(yīng)的處理措施、地下室頂板與擋土墻計(jì)算簡(jiǎn)圖以及計(jì)算不能滿足要求從而造成質(zhì)量問(wèn)題；地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的失誤還會(huì)造成高層建筑與裙房出現(xiàn)差異性沉降；同時(shí)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的失誤還會(huì)造成地下室墻的門(窗)大洞口的地梁不能夠按計(jì)算設(shè)置，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不能滿足上層架構(gòu)與地質(zhì)狀況從而造成整體結(jié)構(gòu)的的安全受到影響.

2.6 上部結(jié)構(gòu)(鋼結(jié)構(gòu))設(shè)計(jì)失誤

上層結(jié)構(gòu)失誤主要包括在結(jié)構(gòu)材料與連接形式的錯(cuò)誤選擇，從而造成結(jié)構(gòu)強(qiáng)度值出現(xiàn)偏差，而結(jié)構(gòu)連接與材料的不合理選用以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理會(huì)影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng)，從而出新傳力不均勻、不明確；結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)與強(qiáng)節(jié)點(diǎn)設(shè)置的不合理以及弱桿件原則的不強(qiáng)檔應(yīng)用也是上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主線的主要失誤；在上層房屋局部采用小型鋼網(wǎng)架、鋼桁架、鋼雨蓬等鋼結(jié)構(gòu)時(shí)與主體連接不合理、焊接、構(gòu)造、計(jì)算不合理；最后是真題結(jié)構(gòu)手腕構(gòu)件設(shè)計(jì)出現(xiàn)的局部穩(wěn)定性忽略情況會(huì)影響結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定和撓度的計(jì)算.

2.7 上部結(jié)構(gòu)(砌體結(jié)構(gòu))設(shè)計(jì)失誤

在上層砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)主要出現(xiàn)的失誤有：建筑物樓層數(shù)出現(xiàn)超出規(guī)范范圍；對(duì)于整體構(gòu)造柱與圈梁的不合理設(shè)置；抗震墻間距依據(jù)局部結(jié)構(gòu)距離不合理；抗震墻間距的不合理會(huì)造成多層砌體的抗震計(jì)算出現(xiàn)偏差.

2.8 上部結(jié)構(gòu)(混凝土結(jié)構(gòu))設(shè)計(jì)失誤

上層混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)的失誤主要有：在建造時(shí)不合理的選用抗震等級(jí)；框剪結(jié)構(gòu)剪力墻承載比不符合要求；地下室頂用作結(jié)構(gòu)嵌固層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理；鋼結(jié)構(gòu)極限配筋率達(dá)不到要求；框架筋肢距達(dá)不到要求；抗震墻厚度不夠；框架支柱不能滿足要求；結(jié)構(gòu)上、下層側(cè)向剛度比不合理；混凝土變形、抗裂等性能達(dá)不到要求.

2.9 與其他專業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)協(xié)調(diào)不一致

包括:在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，由于整體結(jié)構(gòu)還會(huì)涉及很多其他的附屬設(shè)計(jì)，比如對(duì)高程、承載力特征值、抗浮水位、防水水位等，同時(shí)由于工程勘探出現(xiàn)的不符合實(shí)際情況，從而造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其他附屬轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)不能達(dá)成一致，從對(duì)整體購(gòu)機(jī)承載、受力能力造成影響，這回直接影響建筑物的使用年期.

2.10 其他問(wèn)題

其他設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)主要包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗震，防火問(wèn)題，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于這些問(wèn)題的忽略，在結(jié)構(gòu)建筑物建成之后可能會(huì)會(huì)由于這些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不足造成工程質(zhì)量的問(wèn)題，甚至發(fā)生財(cái)產(chǎn)損失與人身傷亡.

3 AHP在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

（1）通過(guò)深刻的了解AHP的功能，在實(shí)際建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，首先應(yīng)該確定通過(guò)對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行的分析確定AHP需要比對(duì)的風(fēng)險(xiǎn)，并且對(duì)其進(jìn)行細(xì)致的劃分歸類，并采集所需的數(shù)據(jù)，廣泛的收集其信息.

（2）按照所收集的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的信息與數(shù)據(jù)，按照不能的功能、作用對(duì)其進(jìn)行分類，按照不同的功能差異，對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行多層次的遞階建模.

（3）在確定模型中相鄰兩個(gè)元素的相關(guān)程度之后，在使用構(gòu)造兩比較判斷矩陣及矩陣運(yùn)算的數(shù)學(xué)方法，確定出基于上層結(jié)構(gòu)某一個(gè)單元因素與本層次中元素的相對(duì)性.

（4）把更層次元素對(duì)目標(biāo)的合成權(quán)重計(jì)算結(jié)構(gòu)進(jìn)行總排序，然后確定最底層元素在模型中總目標(biāo)的重要程度.

（5）以模型排序?yàn)橐罁?jù)對(duì)其進(jìn)行分析，并計(jì)算出結(jié)構(gòu)，然后提出相關(guān)的解決措施.

作為建筑工程建設(shè)的核心，工程設(shè)計(jì)是十分重要的，而工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量更是關(guān)乎建筑工程建設(shè)的的質(zhì)量、安全、壽命，如果在設(shè)計(jì)中，稍微出現(xiàn)一點(diǎn)差錯(cuò)，那么親者造成質(zhì)量事故，重則毀點(diǎn)整個(gè)工程建筑.通過(guò)本文，筆者對(duì)AHP在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用進(jìn)行了透徹的分析與探討，希望通過(guò)本文的介紹，可以讓人們對(duì)于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題予以重視，同時(shí)能夠通過(guò)AHP方法對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行細(xì)致、完整的評(píng)估.

〔1〕鐘登華,張建設(shè),曹廣晶.基于AHP的工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析方法[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)與工程技術(shù)版）,2002,35 (2):162-166.

〔2〕徐建華.現(xiàn)代地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2004.224-249,305-336.

〔3〕毛澤華.運(yùn)用層次模糊法進(jìn)行工程項(xiàng)目業(yè)主風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào),2005,31(5):115-118.

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TU201.2

A

1673-260X（2013）09-0135-02前言：自AHP誕生至今已經(jīng)經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展與進(jìn)步，其在世界范圍內(nèi)已經(jīng)有了非常成熟的運(yùn)用.在本文中，筆者對(duì)AHP的概念進(jìn)行了介紹、對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的風(fēng)險(xiǎn)做了深入解讀，對(duì)AHP在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用也做出了分析.

（13KY08ZR）合肥學(xué)院2013年度科研發(fā)展基金一般項(xiàng)目