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在役公路桥梁的模糊综合评估与寿命预测

作　者: 付永强
导　师: 胡成
学　校: 合肥工业大学
专　业: 市政工程
关键词: 在役公路桥梁耐久性安全性适用性层次分析法模糊综合评估寿命预测
分类号: U448.14
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

在自然环境、不断增加的车辆荷载以及材料内部因素的共同作用下,在役公路桥梁在材料、构件和结构三个层次上出现了不同程度的损伤,这些损伤的积累必然导致桥梁承载力下降、耐久性降低、适用性降低,影响其正常使用。如何合理评估在役公路桥梁的可靠性,并对其剩余使用寿命进行预测,己逐渐成为国内外桥梁学术界研究的热点问题之一。本文基于在役公路桥梁评估现状和对各种评估方法优缺点的比较,提出用模糊数学理论,利用模糊集合和隶属度的概念对评估过程中模糊不确定性因素进行描述并加以量化处理,利用层次分析法对桥梁整体结构的耐久性、安全性和适用性三方面进行模糊综合评估。其中耐久性、安全性评估中综合考虑了各种主要影响因素。这样所建立的数学评估模型不同于前面的模型,并且能够较好地反映桥梁结构的真实状况,具有较好的工程实际意义。主要工作包括:1.针对桥梁结构的层次性特点及现有等级评定方法的不足,提出并较系统地研究了在役公路桥梁技术状况的多级模糊综合评判的方法。建立了多级模糊综合评判的基本框架;研究了权重向量的确定方法;讨论了根据评定得所等级模糊向量确定评定等级的方法。2.从耐久性、安全性和适用性三个方面分别建立桥梁结构的模糊综合评估模型;采用层次分析法,确定评价模型中项目层和指标层模糊评价因素权重集,采用F分布、关联度法和定性描述法构造在役公路桥梁模糊评价指标的隶属度函数;经两级模糊综合评估,求解桥梁的模糊综合评估分布向量;根据模糊贴近度法判定桥梁的模糊可靠性等级;引入马尔科夫过程,构造状态转移概率矩阵;针对在役公路桥梁,以其可接受的最差状态为界,通过马尔科夫矩阵运算,建立在役桥梁剩余使用寿命的预测模型。3.运用本文所研究的方法对某省省道上一座服役18年的公路桥梁的技术状况进行了模糊综合评估,并预测了该桥梁的剩余使用寿命,为有关部门制定相应加固措施提供参考。

在役公路桥梁的模糊综合评估与寿命预测

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