模糊综合评价法在拱桥健康诊断中的应用研究

论文摘要

由于各种原因导致的桥梁坍塌事故以及桥梁劣化损伤现象日益严重,桥梁结构的健康诊断逐渐成为工程界的热点问题。我国在役桥梁中拱桥所占比重大,分布地广,为了保证公路交通安全,充分发挥在役拱桥的作用,需对拱桥的健康状况做出正确的诊断评定,同时也是拱桥维修和加固的前期工作,是一个关键性环节。由于影响拱桥安全的因素的复杂性与评价准则的模糊性,本文应用了基于层次分析理论的多级模糊综合评判法来评价拱桥的健康状态。模糊综合评价法对影响拱桥安全的众多因素进行分类分层,逐层对每个因素安全性等级进行模糊判定,再通过模糊综合评判方法得出最终的拱桥安全评价结果。该方法可以快捷、准确的了解该桥的整体安全状况,为拱桥的优先加固提供依据。拱桥健康综合诊断是在役拱桥研究的重要环节,本文的研究将为在役拱桥的科学管理提供依据,并具有良好的工程应用前景。本文主要内容如下:①综述了拱桥的发展状况,对桥梁诊断评估方法研究的现状进行了总结与评述;②介绍了拱桥常见的病害现象,并分析其原因;③类比于人的亚健康研究,提出了拱桥“亚健康”的基本概念。在详细讨论了影响拱桥健康的主要因素后,采用模糊综合评判方法进行现有拱桥健康水平评估;④论述层次分析法及模糊综合评判的基本原理;⑤建立了基于层次分析原理(AHP)的拱桥健康状态的多级模糊综合评估模型,论述了运用此方法对拱桥健康进行诊断评估的具体过程。结合现有资料及相关规范,提出了各底层指标评估等级向量的确定方法;⑥基于文中理论,结合一拱桥的工程实例,对其进行了可靠性综合评估。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 拱桥发展概况
• 1.2 课题提出的背景和研究的意义
• 1.2.1 研究背景
• 1.2.2 研究意义
• 1.3 国内外相关研究成果现状
• 1.3.1 桥梁诊断评估方法研究进展
• 1.3.2 常用桥梁综合诊断评估方法
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 拱桥常见病害及成因分析
• 2.1 关于健康与亚健康问题的讨论
• 2.2.1 关于人的健康问题的讨论
• 2.2.2 关于桥的健康问题的讨论
• 2.2 拱桥常见病害及原因分析
• 2.2.1 主拱圈常见病害
• 2.2.2 双曲拱桥拱波开裂、损坏
• 2.2.3 拱桥吊杆、系杆腐蚀与断丝
• 2.2.4 管内填充混凝土常见病害
• 2.2.5 拱上建筑常见病害
• 2.2.6 墩台基础
• 2.2.7 附属设施
• 2.3 本章小结
• 第三章 层次分析法
• 3.1 层次分析法原理概述
• 3.2 层次分析法的思路
• 3.3 层次分析法的基本方法与步骤
• 3.3.1 层次结构模型
• 3.3.2 构造各层的判断矩阵
• 3.3.3 单准则下的排序
• 3.3.4 检验判断矩阵一致性并修正判断矩阵
• 3.4 本章小结
• 第四章 模糊综合评判原理
• 4.1 模糊集合论基础知识
• 4.1.1 经典函数与特征函数
• 4.1.2 模糊集合与隶属函数
• 4.1.3 模糊集合的运算
• 4.1.4 模糊关系与模糊矩阵
• 4.2 隶属函数的确定
• 4.3 模糊综合评判的步骤
• 4.3.1 模糊综合评估方法的基本步骤
• 4.3.2 一级模糊综合评判
• 4.3.3 多级模糊综合评判
• 4.4 本章小结
• 第五章 拱桥模糊综合评估
• 5.1 拱桥评估模型的建立
• 5.1.1 因素集的确立
• 5.1.2 评价集的建立
• 5.1.3 综合评估模型的建立
• 5.2 确定因素集权重
• 5.3 评估指标隶属函数
• 5.3.1 隶属函数常用形式
• 5.3.2 单因素隶属函数的确定
• 5.4 确定各层指标的评估等级向量
• 5.5 对桥梁整体工作状态进行评估
• 5.6 评估实例
• 5.6.1 工程概况
• 5.6.2 主拱圈可靠性综合评估
• 5.7 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 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