混凝土桥梁承载力综合评价体系研究

为准确评估在役混凝土桥梁的承载力,首先,选取影响桥梁结构承载力的平均锈蚀电位、氯离子含量、混凝土相对炭化深度、裂缝平均宽度、混凝土截面损失率和混凝土实测强度推定值等6个主要因素,基于模糊数学理论和非确定性层次分析法(AHP),将影响因素分级,构建各因素模糊关系矩阵,同时,采用改进的实数遗传算法,确定各因素的最优权重,计算得出承载能力综合折减系数,构建承载力综合评价体系;然后,选取10片损伤程度不同的室内缩尺梁,开展破坏试验,验证所建立的承载力综合评价体系的有效性。结果表明:相比于现行规范中的承载能力评价方法,采用综合评价体系计算得出的承载能力折减系数与实测值更为接近,计算结果更为可靠。     

毕机沟露天矿岩体力学参数折减系数的数值模拟确定

岩体力学参数是边坡设计、边坡稳定性研究的基本条件,力学参数选取正确与否直接影响模拟结果的准确性。现场试验获取岩体力学参数既昂贵又费时,一般借助室内岩石力学试验并进行参数折减得到岩体力学参数,但各方法折减系数差异较大。依据毕机沟露天矿边坡开挖现状,结合工勘的岩石质量指标RQD,在室内岩石物理力学性质试验的基础上,应用拉格朗日有限差分法(FLAC-3D),分别研究单一参数变化及正交变化的边坡稳定性。正交试验中以边坡水平位移为评价指标,选择围岩体3个基本力学参数弹性模量E、内摩擦角Φ、黏聚力C为试验因素,计算模拟各参数不同水平组合下的位移分布,通过极差分析和方差分析,得出各参数对水平位移的影响显著性。结合边坡的应力分布,从而综合确定该矿山的岩体力学参数折减系数。     

基于AHP-证据理论的综合管廊火灾安全评价

为了进行综合管廊火灾安全评价,提出了基于AHP-证据理论的评价模型。采用AHP法得出综合管廊火灾安全评价体系中各因素的权重,再引入D-S证据理论提高评价的可信度。从"人、机、环、管"四大方面归纳出影响综合管廊火灾安全的潜在影响因素并分级,建立综合管廊火灾安全评价指标体系;通过AHP法得出体系中各因素的权重,再通过信任函数和似然函数的计算得到量化评价结果;最后将多个评价结果进行融合以提高最终评价结果的可信度,并且评判火灾安全等级。对某综合管廊的实例分析表明,当不同专家给出的评价结果有差异时,依据证据理论将不同的证据进行融合,能有效提高综合管廊火灾安全评价的可信度,最终得到可靠的评价结果。通过分析得出设备因素对综合管廊火灾安全评价体系影响最大。     

AHP-Fuzzy在港口环境承载力综合评价中的应用

为评价港口的可持续发展情况,分析影响港口环境承载力的主要因素,并根据科学性、可行性、针对性和动态性原则建立港口环境承载力的评价指标体系.该体系包括交通条件、社会经济条件、能源资源条件、环境污染水平及港口自然条件和软硬件条件等指标.根据现阶段我国港口研究数据,采用层次分析法和模糊综合评价模型相结合的方法对港口环境承载力进行综合评价.通过层次分析法确定各评价指标的权重,结合各指标相对各评价等级的隶属度,计算港口环境承载力的综合评价等级.以天津港为例,对其环境承载力进行定量分析.结果表明,天津港目前的港口发展规模与其所处的社会经济、环境生态系统的协调程度为一般水平,其中港口腹地交通条件和能源资源条件是限制港口可持续发展的2个主要因素.研究表明,该方法(AHP-Fuzzy)是适合我国现阶段港口环境承载力评价的可行方法.     

基于组合赋权法的城市桥梁可靠性模糊综合评价

为评估城市桥梁的可靠性,预防桥梁发生安全事故,考虑到城市桥梁评估的多标准、多因素需求以及评估体系建立的复杂性、模糊性,结合城市桥梁结构特点及规范要求,建立桥梁结构可靠性综合评价指标体系,采用改进的层次分析法(AHP),通过1—9标度法和自然指数标度法构建判断矩阵,确定评价体系各级指标主观权重,通过熵权法(EWM)确定各级指标客观权重,组合2种方法对指标进行赋权。引入模糊理论,选取柯西分布隶属函数并围绕桥梁结构工程特点进行修正,再计算各级指标隶属度矩阵值;并以某桥梁结构工程实例验证构建的指标体系和计算方法。结果表明：结合行业规范和专家经验确立评价指标体系,在现有研究的基础上使用改进AHP方法并引入模糊理论,能够提高桥梁可靠性评估的客观性和准确性。     

火灾后既有结构混凝土损伤评估的突变模型

为了充分考虑火灾后混凝土损伤的多种控制因素,简便而可靠的混凝土损伤综合评估方法,选取抗压强度、耐久性、爆裂和裂纹等4个损失系数为评价指标,采用突变理论的归一化公式和突变原则,构建火灾后混凝土损伤综合评估的突变模型,并予以工程实例分析。结果表明:该方法与模糊综合法、投影寻踪法、分形插值法、属性识别法、可拓物元法的评价结果具有较好的一致性,评价结果客观准确,是一种简单实用的火灾后混凝土损伤综合评估新方法。     

火灾后混凝土结构损伤的属性识别

应用属性数学理论建立火灾后混凝土结构损伤程度评价的属性识别模型。选择影响火灾后混凝土质量的4个参数,如抗压强度损伤系数、抗渗透性损伤系数、爆裂损伤系数以及裂纹损伤系数等作为综合评判指标,通过构造属性测度函数以计算单指标属性测度和样本综合属性测度,应用置信度准则对火灾后混凝土样本的质量状况进行属性识别,从而建立了火灾后混凝土结构损伤程度综合评判的属性识别模型。在工程实例研究中,通过属性测度分析和计算,得到了火灾后混凝土样本损伤程度的评价结果,并分别与模糊综合评价和物元可拓评判法评价结果进行了比较,结果有较好的一致性。由于属性数学理论能很好地解决具有多个模糊属性问题的综合评价,且置信度准则是根据评价集具有有序性这一特点而提出的,因而可使评价结果更为可靠。     

腐蚀对预应力筋与混凝土间变形协调性的影响

针对腐蚀导致预应力筋与混凝土间黏结性能退化而引起的变形不协调对构件承载力的影响,结合8片梁的抗弯试验,通过定义变形协调系数表征腐蚀预应力筋与混凝土的应变比,进而量化变形协调性能,构造新的几何关系和平衡方程,推导变形协调系数及构件受弯承载力的表达式,探讨了预应力筋与混凝土间变形协调系数随各影响因素的变化规律,并通过与相关文献试验结果的对比进行了验证。结果表明:腐蚀会引起预应力筋与混凝土间变形协调性下降,极限荷载时,变形协调性的退化使构件承载力降低,考虑腐蚀预应力筋与混凝土间的变形不协调,有助于提高承载力的计算精度;变形协调系数随腐蚀率、梁高、梁宽和混凝土强度增加而增大,随预应力筋重心至梁底距离增加而减小。     

方中空夹层钢管混凝土柱火灾后剩余轴压承载力

为探究影响方中空夹层钢管混凝土火灾后剩余轴压承载力的因素,利用ABAQUS有限元软件,建立方中空夹层钢管混凝土的温度场和力学场分析模型。通过建模分析,可以得出以下结论:计算长度、空心率、受火时间、钢材强度、混凝土强度、荷载偏心率是影响方中空夹层钢管混凝土火灾后剩余轴压承载力的主要因素,其影响规律为:方中空夹层钢管混凝土柱剩余承载力随计算长度、空心率、荷载偏心率、受火时间的增加而降低;随混凝土强度和钢材强度的增加而增加。在参数分析结果的基础上,给出了该类构件火灾后剩余轴压承载力的简化计算公式,该公式的精度较高,与数值程序计算结果相近,可为此类构件火灾后剩余承载力计算提供参考。     

基于集值统计-灰色模糊理论的桥梁状态安全评价

基于桥梁状态安全评价的随机性和模糊性,将集值统计和灰色模糊理论相结合,构建了桥梁状态评价的指标体系。在综合分析了桥梁状态影响因素的基础上,建立了由内部因素、桥梁整体性能因素以及外界因素等6类一级指标以及20项二级指标所组成的桥梁安全评价体系。该模型的权重空间是通过专家组的评判,利用集值统计的方法确定的,随后通过计算获得各级指标的绝对权重。利用灰色模糊理论得到5类灰类,量化桥梁状态优劣的安全状态等级。结果表明,将这两种方法相结合对某钢筋混凝土桥梁进行评价,在评价过程中,计算简单,而且评价结果科学、精确,在实际应用中也很简便。     

多层次灰色综合评价法在储罐失效概率评估中的应用

为更科学地研究我国常压原油储罐失效概率的影响因素,提出基于层次分析法(AHP)和灰色综合评价模型的多层次灰色综合评价法。从基于风险的检验(RBI)失效概率评估过程出发,建立常压原油储罐的失效概率数学模型;在系数修正法的基础上,将设备修正因子划分为一级目标层A、二级要素层B和三级指标层C,利用AHP法计算出各评价指标的权重;引入灰色综合评价模型评价各指标;将多层次灰色综合评价法运用到一个实际案例中。结果表明:该方法处理多因素、多层次的综合评价时,可以避免传统打分法可能造成的风险遮蔽问题,同时可以得出各因子对于设备修正系数的影响大小排序。     

基于博弈-可拓理论的隧道围岩稳定性评价

针对隧道围岩稳定性评价的模糊性和主观影响问题，建立基于博弈-可拓理论的隧道围岩稳定性评价模型。该模型采用岩石单轴抗压强度、岩体质量指标、完整性系数、体积节理数、声波纵波波速值、地下水渗水量作为隧道围岩稳定性评价指标，运用关联函数法、熵权法和改进层次分析法单独计算各个指标的权系数，利用博弈论组合赋权确定所得3个权系数的最优组合权系数，以此计算出待评隧道围岩关于各稳定性等级的加权关联度，根据计算结果判定待评隧道围岩稳定性等级。实例计算表明:运用博弈-可拓理论评价隧道围岩稳定性等级，综合了主客观因素，使评价结果更为合理可靠，为隧道风险控制与安全管理提供了新的依据。     

基于模糊综合评价法的航空公司空防安全评价

从航空公司空防安全角度出发,将影响航空公司空防安全的旅客安保、货物安保作为2级指标构建航空公司空防安全评价的指标体系.采用AHP法量化影响航空公司空防安全的各指标,得出影响航空公司空防安全的各影响因素的重要度排序.根据专家对某航空公司各影响因素的判断,采用模糊综合评价法对其空防安全的影响因素进行评价,得出各3级指标对1级指标的模糊隶属矩阵,并根据最大隶属度原则得出该航空公司的空防安全水平处于"中等".     

预应力混凝土连续小箱梁桥荷载试验研究

为评估鄂钢东西区连接公路桥在正常运营状态下的承载能力和安全性,选取该桥第一、三联的预应力混凝土连续小箱梁进行静、动荷载试验。在静荷载下测试最不利断面的应力和挠度,通过动荷载试验来测试该桥的自振频率、振幅和冲击系数,并与理论值进行对比。结果表明：主梁测试桥面的挠度校验系数和断面的应力校验系数的理论值大于实测值,其最大相对残余变形和残余应变率均不超过20%;第一、三联一阶竖向振动频率实测值分别为3.20、3.55 Hz,实测值均大于计算值,结构整体刚度满足要求;第一、三联实测桥梁冲击系数分别在0.12～0.16和0.15～0.18,桥梁在冲击荷载作用下能正常运营。在正常运营状态下,桥梁结构的整体刚度满足设计要求,且处于弹性工作状况,该桥的自振频率和冲击系数均在合理范围内,表明鄂钢东西区连接公路桥整体承载能力满足公路I级荷载要求。     

基于组合权重模糊物元模型的船桥碰撞风险评价

为了定量评价船桥碰撞风险,确定不同桥梁的安全程度,通过头脑风暴法对影响船舶通过桥区水域安全的因素进行辨识,构建了包含10个Ⅰ级指标的指标体系,采用AHP法和熵权法分别从主、客观的角度计算各指标的权重,并依据最小鉴别原理进行权重组合,得到兼顾主、客观因素的权重。将各项评价指标划分为低危险度、较低危险度、中等危险度、较高危险度和高危险度5个安全等级,结合组合权重构建船桥碰撞风险模糊物元评价模型。最后利用该模型对长江干线6个典型桥梁的船撞桥风险进行了评价。结果表明,除"C"桥梁处于"中等危险度"外,其他5座桥梁均处于"较低危险度",该模型应用于船桥碰撞综合评价具有较好的适应性。     

扣件式钢管模板支架稳定承载力修正系数研究

通过分析6种单榀试验模型得出扣件式钢管模板支架的稳定承载力修正系数.利用有限元软件ANSYS对单榀试验模型进行模拟,分别得到扣件式钢管模板支架节点为完全刚性和半刚性的稳定承载力,进而得到由有限元计算所得稳定承载力修正系数.试验所得的稳定承载力修正系数和有限元计算所得的修正系数具有较好的一致性.因此,采用稳定承载力修正系数,能够较方便地得出扣件式钢管模板支架节点为完全刚性和半刚性的稳定承载力之间的关系.     

强度折减系数法在学堂湾滑坡稳定性评价中的应用

基于强度折减系数的有限单元法不但满足力的平衡条件,而且考虑了材料的应力应变关系,使得计算结果更加精确合理.本文采用非线性有限元强度折减法对三峡库区三期地质灾害防治工程应急抢险紧急实施项目--学堂湾滑坡进行稳定性评价研究.研究结果表明,与传统刚体极限平衡法相比,该方法能够更有效地描述边坡破坏模式,而且通过研究边坡稳定分析所计算的安全系数以及通过最大剪切变形率的相关等值线可以查看破坏形态,更有助于理解滑体破坏机制.有限元强度折减系数法为滑坡稳定性评价提供了一条更为有效的途径.     

基于组合赋权的铁路时间同步网云评估模型及应用

针对模糊综合评价法在铁路时间同步网可靠性评价中的不足,提出了基于组合赋权的铁路时间同步网云评估模型。首先,根据铁路时间同步网的功能结构,构建系统综合能力模型,建立其对应的功能硬件层次结构,从而选取影响铁路时间同步网可靠性的主要评价指标。然后,利用标度扩展AHP法和熵权法分别计算铁路时间同步网各评价指标的主客观权重,并且通过引入欧几里德距离函数计算差异系数,使主、客观权重之间的偏离程度与权重系数一致,从而获得各指标合理的综合权重。最后,计算各指标相对值,并且利用云模型表示,进行云计算得到综合指标云,将该综合指标云与可靠性评价集的云模型进行相似度度量,得到铁路时间同步网综合可靠性评价结果。结果表明,基于组合赋权的铁路时间同步网云评估模型能够实现对铁路时间同步网综合可靠性的评价。     

城域承灾能力评估研究及其应用

在分析城域事故灾难理论和承灾能力各类影响因素的基础上,运用层次分析法,从城域防灾、抗灾、救灾及灾后恢复等方面出发,构建了比较全面的城域突发事故灾难承灾能力综合评估指标体系.运用多因素数学建模理论,研究各因素对系统的影响方式及重要程度,选取并改进指标权重分析方法.建立了承灾能力评估方法及数学模型.在此基础上,选取某城市区域进行现场调查并获取相关参数,通过该评估指标体系和评估模型,计算出区域的综合承灾能力指数,同时以指标效果系数的形式反映承灾能力的薄弱环节.评价结果与实际情况相一致,表明该模型能够比较准确和全面地评价突发事故灾难中的城域综合承灾能力,为城域承灾能力的提升指明方向.     

混凝土结构高温爆裂风险的模糊综合评价

混凝土在火灾等高温条件下的爆裂,会给整个建筑结构的安全带来严重危害。目前,混凝土结构的高温爆裂风险分析与评价已经成为混凝土结构抗火性能研究的热点,而模糊数学理论是分析此类问题的最有效方法之一。混凝土爆裂现象比较复杂,必须综合考虑材料和外部环境2个方面的因素。选择混凝土强度、水灰比、纤维量、养护湿度、荷载水平和升温速率组成影响因素集,并按各因素的重要性赋以不同的权重,应用模糊数学理论建立混凝土结构高温爆裂风险模糊综合评价模型。先随机选取10个混凝土试样组成待评价爆裂风险的混凝土样本集;然后形成该样本集的指标特征值矩阵,并转换为相应的相对隶属度矩阵;结合权重,可得10个混凝土试样相对5个爆裂风险级别的相对隶属度矩阵;最后,计算出待评价的10个混凝土试样的爆裂级别特征值。爆裂风险预测与试验的结果一致,表明所建立的模型能有效地评价混凝土高温爆裂风险。