在役混凝土梁桥工作状态模糊综合评估

论文摘要

在自然环境、不断增加的交通量、车辆荷载以及材料内部因素等的共同作用下,随着时间的推移,混凝土桥梁出现了许多缺损和病害,使结构的耐久性降低,承载力下降。如何合理评估在役混凝土桥梁的工作状态,已成为国内外学术界研究的热点问题之一。论文总结了国内外桥梁评估的现状和评估方法,介绍了层次分析法和模糊综合评估方法的基本原理。论文参考规范和其他相关文献确定混凝土梁桥的评价集,根据混凝土梁桥的构造特点及层次分析法原理建立了混凝土梁桥运营期工作状态的评估模型,并用层次析法(AHP法)计算模型项目层和指标层各因素的权重。采用模糊分布或定性描述法构造混凝土梁桥模糊评价指标的隶属度,对能量化的检查指标通过其隶属函数来确定隶属度,对只能定性分析的检查指标根据等级评定标准确定其隶属度。经过多级模糊综合评判,求解桥梁模糊评价可靠性分布向量,根据加权平均值法确定桥梁的模糊评价等级。以陕西西禹高速公路上的洛河大桥为工程实例,采用常规综合法和本文介绍的模糊综合评估法,对其工作状态进行评估,结果表明模糊综合评估方法是可行的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 桥梁评估的概念
• 1.2.1 桥梁评估的定义
• 1.2.2 桥梁评估的内容
• 1.2.3 桥梁评估的过程
• 1.3 国内外桥梁评估研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 混凝土桥梁主要评估方法简介
• 1.4.1 常规综合评估法
• 1.4.2 荷载试验评估法
• 1.4.3 分析计算评估法
• 1.4.4 桥梁的综合评估
• 1.5 本文的主要工作
• 第二章 桥梁工作状态评估技术研究
• 2.1 常规综合评估方法
• 2.1.1 桥梁部件缺损状况评定方法
• 2.1.2 桥梁总体技术状况等级评定
• 2.2 层次分析法
• 2.2.1 层次分析模型及其构造
• 2.2.2 判断矩阵及其标度
• 2.2.3 层次单排序
• 2.2.4 层次总排序
• 2.2.5 判断矩阵的一致性检验
• 2.3 模糊综合评估法
• 2.3.1 模糊集合
• 2.3.2 模糊关系
• 2.3.3 模糊综合评判的基本方法
• 2.3.4 模糊综合评判的运算模型
• 第三章 混凝土梁桥的模糊综合评估方法
• 3.1 建立梁桥工作状态模糊综合评估的评价集
• 3.2 建立梁桥工作状态模糊综合评估的因素集和递阶层次模型
• 3.3 确定评价因素权重系数
• 3.4 评价指标的隶属函数
• 3.4.1 承载能力的隶属函数
• 3.4.2 变形的隶属函数
• 3.4.3 混凝土强度的隶属函数
• 3.4.4 混凝土损伤的隶属函数
• 3.4.5 裂缝的隶属函数
• 3.4.6 钢筋锈蚀的隶属函数
• 3.4.7 碳化深度的隶属函数
• 3.4.8 氯离子含量的隶属函数
• 3.4.9 冻融破坏的隶属函数
• 3.4.10 其他项目的隶属函数
• 3.5 模糊综合评判
• 第四章 工程实例
• 4.1 工程简介
• 4.2 桥梁典型病害
• 4.3 桥梁状态评估
• 4.3.1 用常规综合法评估
• 4.3.2 用层次分析法求得权重按常规综合法评估
• 4.3.3 用模糊综合法评估
• 4.4 评估结果
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢