水电站明钢管安全评估的层次分析法

摘要

压力钢管作为水电站引水系统的主要建筑物，其安全运行对水电站起着至关重要的作用。明钢管是压力管道中最为常用的布置方式之一，因其受力明确、经济安全等优点被广泛地应用在引水式电站中。然而，明钢管在建成运行后，由于各种自然因素和人为因素的作用，存在带缺陷运行的问题，容易造成突发事故，造成生命和财产的巨大损失。因而，开展水电站明钢管安全评估方法研究是必要的，为此，本论文在已有研究成果基础上，开展了以下研究工作:
　　(1)提出了考虑管道安全性、适用性和耐久性的安全评估指标体系，建立了明钢管安全评估的层次分析模型。调研了压力钢管历年破坏事故，结合国内检测、设计和评估规范及工程经验，提出了以安全性、适用性、耐久性为子目标的安全评估指标体系，建立了水电站明钢管安全评估的层次分析模型。
　　(2)建立了1～9标度与10/10～18/2标度相结合的标度法，构造了相应的区间数判断矩阵，应用于明钢管安全评估中。采用“数据采集应用1～9标度与标度计算应用10/10～18/2标度”相结合的标度法，构造了区间数判断矩阵，同时完善了标度的易操作性和精确性，合理地反映了指标间的不确定性和模糊性。另外，将区间数对数最小二乘法引入明钢管评估指标的权重计算中，确定了评估指标及子指标的权重。
　　(3)提出了水电站明钢管的安全分级标准，建立了评估指标的综合评分原则。调研压力钢管、压力容器和坝工结构等级划分方法，提出了水电站明钢管安全等级四级划分法，同时按照评估指标与明钢管安全等级相对应的原则，提出了评估指标的评分范围，并通过工程实例验证了该方法的有效性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 水电站压力钢管研究背景与意义

1．2 水电站压力钢管安全评估方法的研究

1．2．1 安全评估的发展与现状

1．2．2 水工金属结构安全评估

1．2．3 水电站压力钢管安全评估

1．3 层次分析法的研究进展

1．3．1 AHP产生的背景

1．3．2 AHP方法的研究现状

1．4 本文主要研究内容

第二章 层次分析法及其改进

2．1 引言

2．2 层次分析法的基本理论

2．2．1 层次分析结构

2．2．2 判断矩阵标度

2．2．3 判断矩阵的一致性检验

2．2．4 指标权重的计算

2．2．5 综合评分

2．3 层次分析法的关键问题及其改进

2．3．1 标度的合理化选取

2．3．2 区间数判断矩阵

2．3．3 区间判断矩阵一致性的分析

2．3．4 求解区间数判断矩阵权重方法

2．4 算例分析

2．5 本章小结

第三章 水电站明钢管评估指标体系的研究

3．1 概述

3．2 指标选取原则

3．3 评估指标的选取

3．3．1 安全性

3．3．2 适用性

3．3．3 耐久性

3．4 水电站明钢管安全评估指标体系建立

3．5 水电站明钢管安全等级的设计

3．5．1 水电站明钢管安全等级的划分

3．5．2 一票否决制评估结构安全等级

3．6 本章小结

第四章 水电站明钢管安全评估指标权重与判定标准

4．1 概述

4．2 安全评估指标权重的确定原则

4．2．1 指标权重计算方法

4．2．2 指标标度

4．2．3 指标权重

4．2．4 子指标权重

4．2．5 指标权重再分配

4．3 评估指标判定标准的研究

4．3．1 强度的判定标准

4．3．2 稳定性的判定标准

4．3．3 水力因素的判定标准

4．3．4 结构因素的判定标准

4．3．5 表观质量缺损的判定标准

4．3．6 相对寿命的判定标准

4．4 综合评分与等级判定

4．4．1 明钢管评估指标综合评分

4．4．2 明钢管安全等级评估

4．5 安全评估方法的计算流程

4．6 本章小结

第五章 工程实例与分析

5．1 工程实例一

2．2 工程实例二

2．3 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

附录

致谢

攻读硕士学位期间主要参与的科研项目