建筑坍塌事故发生机理的尖点突变模型及应用

摘要：

为研究坍塌事故的发生机理,探索建筑施工系统随风险因素变化而发生坍塌事故的过程,有效预防坍塌事故的发生.基于突变理论,将建筑施工系统中人的因素、物的因素、环境因素和管理因素作为系统的控制变量,建筑施工系统的安全状态作为状态变量,建立坍塌事故随时间变化的动态尖点突变模型,通过模型分析事故致因的演化机理.利用2013～2019年中国发生的237例坍塌事故报告,对系统的控制变量、固有特征量、关键参数和系统的突变风险值进行量化.选取典型坍塌事故案例,建立风险-事故突变树,以表明事故的具体发生过程和风险因素之间的关系.利用Python对坍塌事故的尖点突变数据进行仿真,对事故发生机理进行定性和定量的分析,验证该模型的有效性.研究结果表明:当系统的2个控制变量发生突跳且与分叉集相交时,系统才有可能发生突变,进而发生坍塌事故,事故严重程度与控制变量的突跳值相关.系统中风险能量的释放导致风险值的积累,坍塌事故的发生是系统风险值不断积累的过程.可以通过改变控制变量的状态来降低坍塌事故的发生概率,提前进行人工干预,减小突跳值,防止事故的恶化.该尖点突变模型能够阐述建筑施工系统的突变机理,为坍塌事故的预防和控制提供新思路.

关键词：尖点突变模型、坍塌事故、风险-事故突变树、系统安全状态

所属期刊栏目：19

分类号：X947

资助基金：湖南省自然科学基金资助项目;湖南省教育厅科学研究项目

在线出版日期：2022-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2766-2775