基于模糊综合评估法的斜拉桥耐久性评估

论文摘要

桥梁结构的耐久性评估,一方面可以对已有桥梁进行科学的评定和剩余寿命预测;另一方面也可对新建桥梁的耐久性设计提供参考。本文在研究国内外桥梁耐久性评估现状的基础上,建立了一套基于层次分析法、变权理论和模糊数学理论的斜拉桥耐久性状态综合评估系统。桥梁结构是一个复杂的系统,影响其耐久性状态的因素复杂而繁多。层次分析法(AHP法)将复杂的系统层次化、简单化,并通过比较各影响因素的重要性确定评估指标的初始权重。根据评估指标的初始权重和检测数据,利用变权原理确定评价指标的变权重。模糊综合评估法较好的解决了桥梁结构的模糊性和算法的确定性之间的矛盾。基于层次分析法并结合斜拉桥自身结构特点,建立了斜拉桥耐久性状态评估递阶层次模型和斜拉桥各耐久性评估指标的模糊分级标准、隶属函数和隶属函数分级图。以青岛海湾大桥中红道桥为工程背景,建立桥梁耐久性状态评估层次结构模型河耐久性状态模糊分级标准。对各耐久性评估指标进行分类处理,以实例数据验证评估指标的标准化处理模型。提出各层次评估指标的比较判断矩阵,通过编程计算进行一致性验证,编程求得各层次评估指标的初始权重。以巴东长江公路大桥作为工程实例,通过对大桥斜拉索系统进行耐久性状态评估,验证了本文所建耐久性评估系统的可靠性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 问题的提出
• 1.3 桥梁结构耐久性状态评估的基本定义
• 1.4 常用桥梁耐久性评估方法
• 1.5 国内外研究现状
• 1.5.1 国内外在混凝土结构耐久性方面的研究
• 1.5.2 国内外在混凝土桥梁耐久性评估方面的研究现状
• 1.6 本文的主要内容
• 第二章 理论基础
• 2.1 层次分析法
• 2.1.1 层次分析法概述
• 2.1.2 层次分析法原理和步骤
• 2.1.2.1 明确评价目标，建立层次结构模型
• 2.1.2.2 构造判断矩阵
• 2.1.2.3 判断矩阵的一致性检验
• 2.1.2.4 确定评价指标初始权重
• 2.2 模糊综合评估理论
• 2.2.1 模糊综合评价的基本概念
• 2.2.2 模糊集合
• 2.2.3 隶属函数
• 2.2.3.1 隶属函数的确定方法
• 2.2.3.2 常用隶属函数类型
• 2.2.4 模糊综合评估模型的建立
• 2.2.4.1 模糊综合评价法的概述
• 2.2.4.2 一级模糊综合评估
• 2.2.4.3 二级模糊综合评估
• 2.2.4.4 多级模糊综合评估
• 2.3 变权理论
• 2.3.1 常权综合评估
• 2.3.2 变权综合评估
• 2.3.3 计算验证变权综合法的优势
• 2.3.4 修正后的变权模式
• 2.4 小结
• 第三章 斜拉桥耐久性状态评估
• 3.1 斜拉桥耐久性状态评估层次结构模型
• 3.1.1 评估指标的选定原则
• 3.1.2 斜拉桥耐久性状态评估层次结构模型的建立
• 3.2 耐久性状态评估模糊等级的划分
• 3.3 评估指标隶属函数的建立
• 3.3.1 隶属函数的选择与模型制定
• 3.3.2 单一评估指标隶属函数的制定及其评估
• 3.4 小结
• 第四章 红岛航道桥耐久性综合评估
• 4.1 红岛航道桥概述
• 4.2 建立红岛航道桥耐久性状态评估层次模型
• 4.3 耐久性评估模糊等级的制定
• 4.4 耐久性评估指标标准化处理
• 4.4.1 评价指标的类型
• 4.4.2 评估指标的标准化处理
• 4.4.2.1 语言型评估指标标准化处理
• 4.4.2.2 单一数值型评估指标标准化处理
• 4.4.2.3 序列型数值评估指标标准化处理
• 4.4.3 评估指标标准化处理实例验证
• 4.4.3.1 防护套损伤实例处理
• 4.4.3.2 减震器损伤实例处理
• 4.4.3.3 锚固系统损伤实例处理
• 4.5 初始权重的确定
• 4.5.1 墩台基础、桥面板、主梁各耐久性评估指标初始权重的确定
• 4.5.2 斜拉索各耐久性评估指标初始权重的确定
• 4.5.3 附属设施各耐久性评估指标初始权重的确定
• 4.5.4 二级评估指标初始权重的确定
• 4.6 红岛桥耐久性模糊综合评估流程
• 4.7 小结
• 第五章 工程实例
• 5.1 工程概况
• 5.2 斜拉索系统各评估指标隶属函数与权重的确定
• 5.2.1 隶属函数与隶属函数模糊分级图
• 5.2.2 评估指标初始权重的确定
• 5.3 单根斜拉索耐久性状态评估
• 5.4 斜拉索系统整体耐久性状态评估
• 5.5 小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表的论文