模糊层次分析法在钢筋混凝土寿命评估中的应用研究

论文摘要

混凝土结构的耐久性与腐蚀直接相关,以钢筋混凝土结构为主的基础设施腐蚀破坏,已成为当今世界关注的热点问题,也是影响结构耐久性的主要原因之一。如果我们对应力腐蚀破坏的潜在危害认识不足、重视不够,将对混凝土结构的耐久性使用极为不利。由于混凝土耐久性造成的结构破坏是严重的,带来的经济损失是巨大的,因此,研究混凝土结构耐久性问题非常必要,是一项具有重大实际意义和社会经济效益的研究课题。本文通过对钢筋混凝土结构锈蚀的主要成因的分析研究,得出混凝土的碳化和氯离子的侵蚀是导致钢筋混凝土结构锈蚀的两个最重要的因素。钢筋混凝土结构构件的耐久性破坏问题,也就是钢筋混凝土结构失效的问题,与其他的失效过程有相同的一般规律,但它又具有随时间渐变的过程和因素的复杂多样性及难以精确度量的特性,因此混凝土的破坏表现出来一定的模糊性。模糊数学是用数学方法研究和处理具有模糊性的现象。模糊性是人类思维的特点之一,而评价是人对事物的一种看法,思维的本质决定了其带有模糊的性质,因而模糊数学方法近些年在系统评价领域得到了广泛的应用。模糊综合评判是模糊数学领域中的一个分支。其优点是:数学模型简单,容易掌握,对多因素、对层次的复杂问题评判效果比较好。层次分析法本质上是一种决策思维方式。这种方法把复杂的问题分解为各个组成因素,将这些因素按支配关系分组形成有序的递阶层次结构,通过两两比较的方式确定层次中诸因素的相对重要性,然后综合人的判断以决定诸因素相对重要性总的顺序。本文运用层次分析法依次对实例进行了(1)建立层次结构模型;(2)构造判断矩阵;(3)层次单排序及其一致性检验;(4)层次总排序;(5)层次总排序的一致性检验。最后进行了模糊综合评判后与实际检测的结果拟合较好。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 结构可靠性与耐久性
• 1.1.2 耐久性不足对结构的危害
• 1.2 钢筋混凝土锈蚀损伤及寿命研究的重要性
• 第二章 模糊综合评判及层次分析法
• 2.1 模糊综合评判的数学模型
• 2.1.1 模糊综合评判的数学原理
• 2.1.2 模糊综合评判的五种具体模型
• 2.2 层次分析法及模糊数学
• 2.2.1 层次分析法概论
• 2.2.2 层次分析法的基本步骤
• 2.2.3 层次分析法的基本原理
• 2.2.4 层次分析法的计算
• 2.3 模糊综合评判的主要步骤
• 第三章 钢筋混凝土结构破坏因素分析
• 3.1 概述
• 3.1.1 钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的主要成因
• 3.1.2 钢筋混凝土锈蚀的机理
• 3.2 混凝土碳化机理及相关问题
• 3.2.1 混凝土碳化的锈蚀机理
• 3.2.2 混凝土碳化的主要影响因素
• 3.3 氯离子侵蚀的相关问题
• 第四章 钢筋混凝土结构耐久性的模糊评估与寿命预测
• 4.1 钢筋混凝土结构的耐久性破坏的特点
• 4.2 混凝土构件的失效准则
• 4.3 钢筋混凝土结构的耐久性模糊评估
• 4.4 实例
• 4.4.1 工程概况
• 4.4.2 参考规范
• 4.4.3 检测项目
• 4.4.4 常规检查结果
• 4.4.5 桥梁BCI 评价结果
• 4.4.6 模糊层次分析法对该桥寿命进行综合评估
• 第五章 结论与建议
• 参考文献
• 致谢