钢管砼拱桥部件权重调整与综合评定方法研究

论文摘要

钢管混凝土拱桥是大跨径拱桥的主要型式之一,截止到2011年,国内建造的钢管混凝土拱桥已超过260座。然而,已有不少桥梁暴露出病害,如管内脱空、锚具锈蚀、桥梁振动明显,甚至出现吊杆、系杆锈蚀断裂等,严重影响到桥梁的耐久性和安全。开展钢管混凝土拱桥的养护维修,必须首先进行技术状况的评定。但现行《公路桥涵养护规范》提供的评定方法存在部件不完整、权重赋值粗糙的问题,不能准确反映钢管混凝土拱桥的实际技术状况。本文依托浙江省公路管理局科研项目“钢管混凝土拱桥养护关键技术研究”,开展了以下研究工作:①钢管混凝土拱桥权重调整方法研究。针对传统层次分析法中1～9标度存在的问题,提出了运用9级指数标度计算钢管混凝土拱桥的部件权重值。针对大型钢管混凝土拱桥的复杂性,文中探讨了群判理论和变权原理在部件权重确定过程中的应用。②钢管混凝土拱桥部件权重系数计算研究。利用专家调查法,获取了部件权重关系两两比较判断矩阵,编制了MATLAB计算专用程序,得到了中承式钢管混凝土系杆拱桥各个部件的权重系数。③探讨了钢管混凝土拱桥技术状况评定方法,提出了重要部件“一票否决制”评定法。④将研究成果运用到依托工程——浙江三门健跳大桥的技术状况评定中,评定结果为D_r=63.8,略低于现行养护规范评定结果(D_r=69.8),评定结果更加真实地反映了三门键跳大桥的实际技术状况,与定性分析吻合较好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 钢管混凝土拱桥的发展概况
• 1.1.2 问题的提出
• 1.2 国内外桥梁评定方法研究现状
• 1.2.1 常用的综合评定方法
• 1.2.2 国外研究现状
• 1.2.3 国内研究现状
• 1.3 本文研究的主要内容及意义
• 1.3.1 研究的主要内容
• 1.3.2 研究的意义
• 第二章 钢管混凝土拱桥权重调整方法研究
• 2.1 层次分析法（AHP）计算权重的步骤
• 2.2 权重标度
• 2.2.1 互反型
• 2.2.2 互补性
• 2.2.3 区间标度
• 2.3 9 级指数标度
• 2.3.1 标度的分析与比较
• 2.3.2 9 级指数标度内容
• 2.3.3 判断矩阵的一致性
• 2.4 考虑专家权重的部件权重期望
• 2.4.1 专家评价相似性的判断方法
• 2.4.2 专家评价差异性的判断方法
• 2.4.3 确定专家权重的方法
• 2.4.4 考虑专家权重的部件权重期望
• 2.4.5 计算实例
• 2.5 变权原理在权重调整中的应用
• 2.6 本章小结
• 第三章 钢管混凝土拱桥部件权重系数确定
• 3.1 权重系数确定步骤
• 3.2 专家调查
• 3.2.1 钢管混凝土拱桥结构递阶层次模型
• 3.2.2 专家调查表的制定
• 3.2.3 专家调查表分布
• 3.2.4 判断矩阵的比较准则
• 3.3 专家调查结果处理
• 3.3.1 部件原始权重
• 3.3.2 专家权重
• 3.3.3 考虑专家权重的各部件权重期望
• 3.3.4 各部件权重期望的再次修正
• 3.4 权重重分配
• 3.5 本章小结
• 第四章 钢管混凝土拱桥技术状况评定方法
• 4.1 技术状况评定的概念
• 4.2 改进后的综合评定方法
• 4.2.1 部件的缺损状况评定
• 4.2.2 总体技术状况评定
• 4.2.3 重要部件“一票否决制”评定
• 4.3 评定结果的定性分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 浙江三门健跳大桥技术状况评定
• 5.1 工程概况
• 5.2 外观质量检查
• 5.2.1 拱肋检查
• 5.2.2 吊杆及锚固系统
• 5.2.3 吊杆横梁及现浇段
• 5.2.4 桥面系
• 5.3 技术状况评定
• 5.3.1 部件的缺损状况评定标度值
• 5.3.2 总体技术状况评定
• 5.4 评定结果的定性分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 本文取得的主要成果
• 6.2 今后的工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果