基于FTA的机场水泥混凝土道面损坏因素分析

王建武刘 帅李 杨陈 平

(1.空军勤务学院一大队，江苏 徐州 221000；2.空军工程环境质量监督站，北京 100000；3.空防一处，北京 100000)

基于FTA的机场水泥混凝土道面损坏因素分析

王建武1刘 帅2李 杨1陈 平3

(1.空军勤务学院一大队，江苏 徐州 221000；2.空军工程环境质量监督站，北京 100000；3.空防一处，北京 100000)

简单介绍FTA，构建了机场水泥混凝土道面损坏事故树，确立了各损坏因素间的关系，求得最小割集，计算并分析结构重要度和概率重要度，依据分析结果，提出减少及预防机场道面损坏的措施。

FTA，机场水泥混凝土道面，损坏因素

机场是供飞机停放、起降和遂行保障的平台。道面与飞机直接接触，其优劣直接影响飞行安全。目前国外对道面损坏的评估方法[1]较多，但未提出一些减少道面损坏的对策。事故树是从结果到原因描绘事件发生的有向逻辑树，对该逻辑树进行演绎分析，寻求防止结果事件发生的对策，这种方法称为事故树分析法（Fault Tree Analysis），简称FTA。本文基于FTA对机场水泥混凝土道面损坏因素进行分析，有针对地提出减少机场道面损坏的应对措施。

1 事故树的建立

1.1 FTA简介

FTA是目前事故预防和分析中较为完善一种方法。该方法具有以下优点：（1）事故树的因果关系清晰、形象；（2）根据各基本事件发生故障的概率，确定各基本事件对导致事故发生的影响程度——结构重要度；（3）既可进行定性分析；又可进行定量分析。

1.2 机场水泥混凝土道面损坏事故树建立

机场水泥混凝土道面在飞机荷载、自然环境等因素长期作用下，会出现不同程度损坏，本文通过建立事故树探讨影响断裂、碎裂、错台等五个方面的损坏因素，并进行定性定量分析，依据计算的结构重要度和概率重要度，提出预防机场道面损坏的措施。通过调查分析以及查阅资料，总结了道面损坏因素，根据各因素间的关系，建立如图1的事故树。

图1 机场水泥混凝土道面损坏事故树

2 机场水泥混凝土道面损坏定性分析

事故树定性分析就是找出导致顶上事件发生所有可能的故障模式，即求出事故树所有最小割集及基本事件结构重要度，并做出定性分析。

2.1 最小割集的求解

每一最小割集都可致顶上事件发生。用布尔代数运算规律对事故树进行化简。具体如下：

2.2 基本事件的结构重要度

在分析中，发现导致顶上事件发生的基本事件很多，而对顶上事件影响程度不同，采取预防事故发生措施时，应分轻重缓急，先消除或控制对顶上事件影响最大的基本事件。在事故树定性分析中，通常采用结构重要度来衡量各基本事件对顶上事件的影响程度。采用基本事件结构重要度比较值，确定各基本事件影响力大小。

结构重要度公式[2]为：，式中为基本事件的结构重要度比较值；所在最小割集中基本事件的个数；n：基本事件个数。根据基本事件结构重要度公式和最小割集，得到基本事件的结构重要度为：

3 事故树的定量分析

根据相关资料的调查及分析，绘制如图2所示的机场水泥混凝土道面损坏因素频数图。

图2 机场水泥混凝土道面损坏因素频数图

3.1 顶上事件概率计算

由图3的统计数据，计算出各基本事件发生的概率，如表1所示。

表1 基本事件发生概率统计表

根据该表，计算顶上事件发生的概率为：

3.2 基本事件的概率重要度

基本事件概率重要度从量上反映了基本事件发生概率的变化对顶上事件发生概率的影响程度。概率重要度计算公式[2]为：

根据概率重要度的计算公式和表1计算的各事件概率重要度见表2。

表2 基本事件概率重要度统计表

（）（）i P T Iχ1*10-60.0080.0080.004 0.004 0.146 0.1460.1460.146原因X19X20X21X22 X23 X24 α1α2α3（）（）i P T Iχ0.1460.1460.1460.146 0.146 0.146 0.4940.0150.006

各事件概率重要度排序为：

4 预防机场水泥混凝土道面损坏措施

预防机场水泥混凝土道面损坏的方法是减少最小割集中共同的基本事件发生可能性[3]。道面存在缝隙最大，其次是机轮荷载超标运行的影响。再结合概率重要度，道面存在缝隙仍为最大，其次是混凝土板偏薄，轮载过重，水沿缝渗入等15个因素。综合以上分析，提出以下几点措施以减少机场道面损坏：（1）加大道面检查力度，一旦发现裂缝，立即予以灌缝处理，对于已经进行灌缝处理但又扩大的裂缝，应及时清除灌缝料，重新灌缝；（2）飞机飞行架次、载重等应严格按照机场道面强度通报的结果进行，避免对机场结构造成严重损坏；（3）设计时，应充分考虑当地温度、湿度等自然因素，避免因设计不当导致后期使用出现道面结构损坏；（4）严格施工程序，加强施工组织管理，确保施工质量。

[1]刁军亮.机场道面使用性能评价方法研究[J].工程设计施工与管理:2014,185(25).

[2]袁昌明.安全系统工程[M].北京:中国计量出版社,2013.

[3]马建军.基于事故树的外场供电专线故障分析[J].空军勤务学院学报,2014,25(1).

U445

B

1007-6344（2015）04-0200-02