我国现阶段地震现场建筑结构废墟安全评估,通常由经验丰富的结构工程专家完成。一般流程如下:首先,由结构工程专家初步确定安全评估的对象和范围。合理的对象和范围的确定,既可以节省搜救时间、提高搜救效率,又可以有的放矢地针对需要搜救的废墟进行科学合理的搜救,使得整个搜救评估工作不出现偏差。其次是评估区域信息收集。全面细致的地震废墟信息收集,可以对搜救工作起到事半功倍的作用。信息收集主要包括废墟场地信息,相邻建筑结构是否对搜救废墟存在潜在危险,被搜救建筑物的设计、施工、构件的破坏程度和连接情况等。再次,确定地震废墟的安全评估结果。通过对评估区域进行信息收集,结构工程专家结合专业知识,并综合以往的工作经验和搜救案例给出安全评估结果。为现场地震救援工作进行指导。最后,提出应对方案。充分利用信息采集中收集到的信息,对可能会给救援队员带来伤害的潜在因素给出应对措施,协助救援队制定救援方案,最大限度地保证救援过程中所有人员的生命安全。这种工作流程虽然在我国历次大震中的现场救援工作中带来不错的效果,但是也存在一些弊端:第一,由于建筑结构废墟救援工作具有“时间要求紧、技术含量高、工作强度大”的显著特点,所以实际工作中必须对专家的经验、知识储备以及身体素质条件提出严格的要求; 第二,我国具有丰富地震现场应急救援经验的结构工程专家数量非常有限,难以满足现有方法对地震应急救援专家需求的数量; 第三,结构工程救援专家分布在全国各地,且震区道路桥梁也会发生不同程度的震损,这将成为结构工程救援专家及时到达地震现场实施救援指导的制约因素。
而利用专家系统可以很好地解决我国现阶段建筑结构废墟安全评估工作所遇到的上述问题。其原因主要有以下两方面:第一,专家系统建立过程中融合了行业内各方面的专业理论知识和许多知名专家的经验及技术,其水平和能力一般会优于单个专家,因此使用专家系统评估建筑结构废墟救援安全等级时评估过程具有系统化、条理化、综合化的特征,且专家系统的评估结果也具有客观性、稳定性和科学性的显著优点; 第二,由于专家系统是人工智能系统的一种,其本质是具有专家评估能力的计算机程序,因此使用专家系统进行建筑结构废墟救援安全等级评估时可以不受时间、地点、环境以及工作强度的影响,在没有结构工程专家在场的情况下,只需救援指挥人员熟悉系统的操作流程和具有能够初步判断评估结果离散性的能力,即可保证废墟救援指挥工作的正常运作。虽然目前在土木工程领域乃至地震工程领域有许多专家系统存在,但还未开发出一套行之有效的、专门应用于砖混结构废墟救援安全评估工作的专家系统。因此,有必要基于现有的砖混结构废墟救援案例和资料建立一套完整的、实用的、有效的砖混结构废墟救援安全评估专家系统。
考虑到砖混结构废墟安全评估工作的特殊性,所以所开发的专家系统应满足以下3方面的需求:(1)实用性。所要开发的专家系统是在缺少结构专家现场指导的前提下,在地震发生后为救援指挥人员提供砖混结构废墟安全评估的依据,因此该系统必须操作简单且界面友好。(2)功能完备性。本专家系统主要服务于地震救援,除了能够对砖混结构废墟进行评价外,还应该有协助制定救援方案的功能,因此在给出评估结果的同时也会给出相似案例与相应的
参考文献,还增加了估算器的功能,能够对地震现场各种结构构件的重量进行估算,帮助救援队合理地选用救援设备和设置救援方案。(3)开放性。该专家系统还应该有案例搜集的过程,将实际救援过程中产生的案例添加到数据库中,使其他救援人员在使用这个系统的时候可以借鉴参考这些案例,这些案例也可以作为专家系统的样本供这个专家系统学习,从而达到完善专家系统的目的。
