故障树技术在建设工程风险分析中的应用

摘要

工程项目是个开放的系统，在其实施过程中，不可避免地会受到各种各样的不确定因素的干扰，并引发工程项目进度、质量和费用的控制目标不能实现的风险。目前对工程风险识别和衡量的效率低下，这一方面在于信息的不完整和相对滞后，另外一方面对风险识别、衡量和处理的工具，手段和方法还是很不完善，常常是无章可循。故障树分析技术是一种常用的系统分析方法，可对各种系统存在的危险性进行识别和衡量，为工程风险分析提供了新的手段。 本文介绍故障树分析方法及其原理，分析故障树的优缺点和作用，给出故障树的分析程序以及定性与定量分析的方法；针对采用较多且事故率较高的两种支护结构：排桩支护、土钉支护和目前较为流行的SMW工法编制了故障树，尤其对排桩支护除了定性分析外还进行了定量分析，是故障树技术应用于具体工程风险分析的一次有益尝试：借鉴失败学的理念并从工程特性、风险特点、现有的风险分析方法这三个方面出发对实现工程风险知识共享化的可能性进行了分析，认为充分利用经验、教训，将与工程风险相关的各类信息知识化、系统化，作为一种知识资源使之社会共享是提高风险分析的效率的有效途径，而故障树技术可以作为工程风险知识共享化的载体；初步构建了以分部分项工程为识别单位，以故障树为主要分析模型，依托信息技术的工程风险分析系统，该系统能存储、查询、添加、修改故障树模型，能快捷地生成与实际工程相符的故障树模型，并自动对模型所描述的风险事件进行定性和定量的分析，此类系统是故障树方法从理论走向工程风险管理实践的关键，具有广泛的应用前景。 总之，故障树技术能够发现工程实施中意外情况和薄弱环节，能较为准确地评价风险事件，确立系统的安全性和可靠性，为风险控制提供有价值的信息。基于故障树的风险分析系统能较迅速地对工程中的风险成因和形成机理进行简单的模拟，可大幅度提高风险识别和衡量的效率。

目录

文摘

英文文摘

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第1章导论

1.1引言

1.2文献综述

1.2.1风险分析方法的相关研究

1.2.2故障树技术的研究

1.2.3计算机辅助故障树分析方法的发展

1.3本论文的主要工作

1.3.1提出问题

1.3.2研究内容

1.3.3拟解决的关键问题

1.4课题研究目的、理论意义和实际应用价值

第2章故障树原理与分析方法

2.1故障树

2.1.1故障树的优缺点

2.1.2故障树分析的作用

2.1.3故障树分析的基本步骤

2.1.4故障树的常用符号

2.2故障树的定性分析

2.2.1故障树的简化

2.2.2求最小割集

2.3.3求最小径集

2.3.4基本事件的结构重要度分析

2.4故障树的定量分析

2.4.1基本事件的概率

2.4.2顶上事件发生概率的计算

2.4.3概率重要度函数

2.4.5临界重要度函数

2.4.6降低项目风险的成本最小化分析

第3章基坑工程故障树分析

3.1基坑工程概述

3.2基坑工程的高风险性

3.3建树依据

3.3.1基坑围护工程组成

3.3.2基坑支护结构受力特点

3.3.3支护结构的破坏形式

3.3.4基坑支护工程风险成因分析

3.4建树

3.4.1土钉支护故障树

3.4.2排桩支护故障树

3.4.3 SMW工法支护故障树

第4章失败学与工程风险知识共享

4.1失败学的构建

4.1.1失败学概述

4.1.2失败学研究的技术路线

4.1.3失败树分析法

4.2风险识别知识共享化

4.2.1建设工程有着许多相似的工序

4.2.2建设工程有着很多相似的风险

4.2.3故障树技术是工程风险知识共享化的有力工具

第5章基于故障树技术的建设工程风险分析系统

5.1系统总体设计

5.1.2故障树生成模块

5.1.2分析计算模块

5.1.3文件输出模块

5.1.4系统管理模块

5.2交互式计算机故障树绘图

5.2.1交互式计算机辅助故障树绘图的基本思想

5.2.2故障树的存储结构

5.2.3实现交互式绘图的主要算法描述

5.3最小割集的算法

5.3.1用关联矩阵表示故障树

5.3.2求解最小割集

5.4故障树模型库的设想

5.5系统的应用

第6章结语

致谢

参考文献

个人简历 攻读硕士学位期间发表的学术论文