本发明涉及高层建筑安全评价，尤其涉及一种基于灰色关联度及层次分析法的建筑结构定量风险评价方法。
背景技术：
1、随着我国经济的发展，工程建筑规模不断扩大，高层建筑也开始不断的出现在本实施例中的眼前。目前高层建筑的安全评价算法很多，有定量分析法、定性分析法以及新型安全评价方法，但这些方法往往存在人为主观性、结果难以收敛、参数估计过程复杂等局限性，且其安全评价指标的主观性和模糊性太强的原因，易导致评价结果不够客观，得到的结果太过片面化，无法得到整体高层建筑质量的实际状况并不具有价值的参考性。
技术实现思路
1、本发明提供一种基于灰色关联度及层次分析法的建筑结构定量风险评价方法，以克服上述技术问题。
2、为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
3、一种基于灰色关联度及层次分析法的建筑结构定量风险评价方法，包括以下步骤：
4、s1：获取高层建筑施工影响因素的样本序列集合；
5、所述样本序列集合包括施工人为因素样本序列、施工管理因素样本序列、施工设备因素样本序列以及施工环境因素样本序列；
6、s2：根据所述样本序列集合获取施工影响因素之间的灰色关联度，并根据所述灰色关联度的大小获取对各施工影响因素之间相对于高层建筑施工影响，获取施工影响因素的关联度序列表，以确定各施工影响因素之间的联系紧密程度；
7、s3：根据所述关联度序列表构建层次分析法判断矩阵；并根据所述层次分析法判断矩阵获取高层建筑施工影响因素的权重占比；
8、s4：根据所述高层建筑施工影响因素的权重占比计算并获取高层建筑施工的预警阈值，以定量实现对高层建筑的风险评价。
9、进一步的，所述s2具体包括以下步骤：
10、s21：根据所述样本序列集合获取施工影响因素之间的灰色关联系数；所述灰色关联度系数的计算公式为
11、
12、式中：ζi(k)灰色关联度系数；k表示样本观测时刻；x0(k)表示样本观测时刻k下设定的参考值；xi(k)表示第i个因素在k时刻的观测值；ρ表示分辨系数；mini表示样本序列中所有因素i中的最小值；mink表示样本序列中所有k时刻的最小值；
13、s22：根据所述灰色关联度系数获施工影响因素之间的灰色关联度，所述灰色关联度的计算公式为
14、
15、式中：γ0i表示施工影响因素之间的灰色关联度；m表示每个样本序列中的样本元素数量；
16、s23：根据所述灰色关联度对各施工影响因素进行降序排列，获取施工影响因素的关联度序列表。
17、进一步的，所述s3具体包括以下步骤：
18、s31：基于层次分析法获取高层建筑施工影响因素的层次结构模型；
19、所述层次结构模型包括目标层、准则层以及方案层；
20、将高层建筑施工影响因素的定量风险评价指标作为目标层，将高层建筑的施工影响主因素作为准则层，将高层建筑的施工影响子因素作为方案层；
21、所述施工影响主因素包括施工人为因素、施工管理因素、施工设备因素以及施工环境因素；
22、且所述施工影响子因素包括施工人为子因素、施工设备子因素、施工管理子因素以及施工环境子因素；
23、所述施工人为子因素至少包括施工者的数量与年龄层；所述施工设备子因素至少包括施工设备的种类、施工性能以及施工设备的寿命；所述施工管理子因素至少包括有施工经验者占比、施工进度以及安全设施的配备数量；所述施工环境子因素至少包括施工日的温度、风速以及湿度；
24、s32：基于施工影响因素的关联度序列表，根据专家经验评估所述层次结构模型中采用1-9标度法量化评价同一层次中的因素元素相对于上一层次中因素元素的重要性；并定义出各因素元素的指标权重获取层次分析法判断矩阵；
25、s33：对所述层次分析法判断矩阵中的因素元素进行归一化处理，并基于特征根发根据归一化处理后层次分析法判断矩阵中的各行因素元素，获取各影响因素的权重特征向量；
26、所述影响因素的权重特征向量的表达式为
27、
28、式中：aij表示层次分析法判断矩阵中的因素元素；i表示层次分析法判断矩阵中的行；j表示层次分析法判断矩阵中的列；n表示层次分析法判断矩阵中的最大行数或最大列数；aij表示归一化处理后的层次分析法判断矩阵；wi表示各影响因素的权重特征向量，
29、s34：对所述权重特征向量归一化处理，并获取层次分析法判断矩阵中的最大特征值；所述层次分析法判断矩阵中的最大特征值的计算公式为
30、
31、
32、式中：wi表示归一化处理后的权重特征向量；a表示层次分析法判断矩阵；λmax表示层次分析法判断矩阵中的最大特征值；
33、并基于所述最大特征值对所述层次分析法判断矩阵进行一致性检验；
34、所述一致性检验的表达式为
35、
36、
37、式中：ci表示矩阵一致性指标；ri表示随机一致性指标；cr表示一致性比率；
38、若检验所述层次分析法判断矩阵具有一致性，则执行s35；否则，重新通过专家经验评估获取新的层次分析法判断矩阵，并重复执行s33；
39、s35：根据权重特征向量获取同一层次所有因素元素相对于目标层的相对重要性的排序权重值，以获取高层建筑施工影响因素的权重占比。
40、进一步的，所述s4具体包括以下步骤：
41、s41：基于概率风险评价算法，根据所述高层建筑施工影响因素的权重占比获取高层建筑施工的预警阈值；
42、所述高层建筑施工的预警阈值的计算公式为
43、δ＝θ*α
44、＝(σ*βσ)*α
45、式中：δ表示高层建筑施工的预警阈值；θ高层建筑施工的主因素的概率；α表示高层建筑施工的主因素权重；σ表示高层建筑施工的子因素的概率；βσ表示高层建筑施工的子因素权重；
46、s42：将所述高层建筑施工的预警阈值与预设的安全预警阈值进行比较，并基于预设的安全预警阈值划分高层建筑施工风险等级；
47、若所述高层建筑施工的预警阈值大于预设的安全预警阈值，并根据所述高层建筑施工风险等级定量确认当前高层建筑施工的风险性；
48、若所述高层建筑施工的预警阈值小于等于预设的安全预警阈值，则确认当前高层建筑施工安全。
49、进一步的，所述s1具体包括以下步骤：
50、s11：获取高层建筑的历史施工数据与施工环境数据，并根据所述历史施工数据与施工环境数据定义施工影响因素；
51、s12：根据所述施工影响因素获取样本序列数据；
52、样本序列数据包括样本时间与对应样本时间下的施工影响主因素数据；
53、所述施工影响主因素包括所述主因素包括施工人为因素、施工管理因素、施工设备因素以及施工环境因素；
54、s13：根据所述样本序列数据获取样本序列集合x，所述样本序列集合x的表达式为
55、
56、式中：x表样本序列集合；示n表示样本序列的类别；m表示每个样本序列中的样本元素数量。
57、有益效果：本发明提供了一种基于灰色关联度及层次分析法的建筑结构定量风险评价方法，根据样本序列集合获取施工影响因素之间的灰色关联度，并根据所述灰色关联度获取各施工影响因素之间相对于高层建筑施工影响获取关联度序列表，以确定各施工影响因素之间的联系紧密程度；根据关联度序列表构建层次分析法判断矩阵以获取高层建筑施工影响因素的权重占比；通过基于灰色关联度及层次分析法的建筑结构定量风险评价方法，并根据概率统计原理通过考虑结构、人员、管理、环境等各种可能性及其发生概率，实现对多方面风险的全面评估；根据高层建筑施工影响因素的权重占比计算并获取高层建筑施工的预警阈值，以定量实现对高层建筑的风险评价。通过概率风险评价算法得出预警阈值，与预设的安全预警阈值进行比较从而能定量反应出高层建筑施工的危险程度，为高层建筑安全领域提供了全面而可靠的技术基础。
1.一种基于灰色关联度及层次分析法的建筑结构定量风险评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于灰色关联度及层次分析法的建筑结构定量风险评价方法，其特征在于，所述s2具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于灰色关联度及层次分析法的建筑结构定量风险评价方法，其特征在于，所述s3具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于灰色关联度及层次分析法的建筑结构定量风险评价方法，其特征在于，所述s4具体包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种基于灰色关联度及层次分析法的建筑结构定量风险评价方法，其特征在于，所述s1具体包括以下步骤：
