基于不确定型层次法的中小跨径桥梁耐久性评估技术
基于非线性有限元的现役钢筋混凝土梁桥安全性评估
说明结构已无安全储备 。
表 2 各梁跨中截面最大拉应变实测值与计算值
测点位置
1# 2# 3# 4#
实测值 /mm 183 192 169 199
计算值 /mm 140 186 162 156
校验系数 ζ 1. 31 1. 03 1. 04 1. 28
图 11 荷载工况下的主应力示意图
— 76 —
土和钢筋的抗力衰减模型 , 可得出当前该桥材料特
性 , 有限元分析模型如图 6所示 。
图 7 Rüsch混凝土本构关系示意图
图 6 钢筋混凝土 T形梁桥的有限元模型示意图
图 8 钢筋本构关系示意图
2009年第 1期
杜 鑫等 : 基于非线性有限元的现役钢筋混凝土梁桥安全性评估
— 75 —
212 A n sys计算结果分析 通过非线性有限元计算 , 得出计算结果 , 与试验
图 1 钢筋混凝土简支 T梁桥横断面示意图
图 2 钢筋混凝土简支 T梁桥桥型布置示意图
112 测试项目 根据现场调查的情况以及桥梁现场的实际条件 ,
选择南岸第一跨作为试验跨 。考虑到结构的对称性 , 选取桥跨 6片 T形梁上游侧的 4 片 T形梁作为试验 梁 , 主要进行以下测试项目 :
(1) 主梁跨中截面在试验荷载下的应力 。 (2) 主梁跨中截面在试验荷载下的最大挠度 。 (3) 主梁在试验荷载下的裂缝发展情况 。 113 测点布置和加载方案 根据简支梁桥的受力特点 , 跨中截面为最不利截 面 , 因此作为测试截面 , 测点布置见图 3。试验荷载 采用试验汽车进行加载 , 荷载布设仅采用一种方式进行 加载 , 具体的车辆横向排列和纵向排列如图 4～图 5。 114 试验结果分析 静载试验得到的钢筋混凝土 T形梁桥挠度实测 结果如图 10所示 。根据挠度实测结果可得 , 最大挠 度发生在 3#梁 , f / l = 2186 /12 960 = 1 /4 531 < 1 /600, 满足设计规范要求 , 可以判断该桥整体性尚好 , 可满 足汽 —15级荷载的要求 。试验跨在荷载作用下 , 跨 中截面下缘混凝土最大拉应变的实测数据和各梁混凝 土截面应变分布曲线见图 12 ～图 13。 2#、 3#梁的裂
基于层次分析法的桥梁可靠度评估形式
法。一般使用加权算术平均计算，即为：
YC=WV+YV (6) 建立递阶层次结构的评估指标体系并确定各层次指标权重后，自
下 而上 逐层加 权 综 合，便 可由底层指 标 的状 态得到顶层目标 — —桥梁
的可靠度状态。
要对各指标进行准确的直接打分，则要求参与评估的各位专家能
够根据评估标准各指标的状况做出精确判断。由于实际问题比较复杂，
YC=W*VYV
(10)
相对常权综合方法，变权综合模式更接近专家评估的思维方式模
式，尤其更能突出指标体系中个别指标的明显变化，当桥梁个别构件出
现严重缺陷时，在总体评价结果中能有效体现出来，从而引起桥梁管理
与决策部门的重视。
4、结语
本文阐述了层次分析法的分析原理，着重讨论了层次分析法在桥
梁可靠度评估中的各种应用模式。可以看出，上述各种应用模式层次清
和评估方法两个方面对桥梁评估计算方法进行阐述。
2、层次分析法判断矩阵的构造
构造判断矩阵的方法有确定型判断矩阵和不确定型判断矩阵。
2.1确定型判断矩阵
建立递阶层次结构以后，上下层指标之间的隶属关系就被确定了。
以图1中C—V层次为例，通过下一层次指标V1、V2、…、Vn对上层次指标
C的重要性的两两比较，构造判断矩阵，以获得下层指标的权重。
这样对准则C，n个被比较指标构成了一个两两比较判断矩阵A=(ɑij)nn。 显然，判断矩阵V具有下述性质：
ɑij>0，ɑji=1/ɑij，ɑii=1。 以“和法”计算权向量，就是用C—V判断矩阵中n个列向量的算术
平均值作为权重：
∑ ∑ Wi
=
1 n
n j =1
aij
n
akj
桥梁健康评估模糊层次分析法的应用_罗阳青
以改正约束条件 w k > 0. 000 1。
根据实测情况和桥型特点 , 建立评估模型如图
1,模糊成对判断矩阵为对多位专家询问调查给出 ,
实测数据依据相关标准整理为评分 , 构造模糊判断 矩阵如下 (B 1 、 B 2 直接给出 ) :
[ 1, 1 ] [ 1 / 3, 1 / 2 ] [ 1, 1 ] [ 1 / 7, 1 / 5 ] [ 1, 3 ] [ 1, 1 ] [ 1 / 3, 1 ] [ 3, 5 ] [ 5, 7 ] [ 1, 1 ] [ 2, 3 ] [ 1, 3 ] [ 1, 1 ]
99
应用遗传算法 , 其中矩阵 U1 求得最优权向量为 W 1 = ( 0. 487, 0. 312, 0. 201 ) 。
[ 1, 1 ]
U1 =
[ 1, 2 ] [ 1, 1 ] [ 1 /2, 1 ]
[ 2, 3 ] [ 1, 2 ] [ 1, 1 ]
[ 1 /2, 1 ] [ 1 /3, 1 /2 ]
n n
m in F ( D ) =
D ik ∑ ∑ 1 1
i= n i= n i= k= n k= n k=
=
2
确定型层次分析法两两成对比较结果用一个确 定的数字表达 ,例如 C1 中裂缝和构件损伤重要性比 较 : 重要性 (裂缝 ) /重要性 (构件损伤 ) = 3, 表示专 家在评估时认为裂缝危害性比构件损伤产生的危害 性后果严重 ,但有时有几个专家评估 ,其危害性因学 识、 经历认为不同 ,或同一个专家对该事物表示难以 判断 , 这时需用一个区间数来表达 , 例如区间 [ 3,
1 层次分析法
1. 1 确定型层次分析法
桥梁结构的耐久性评估标准与实践案例分析
桥梁结构的耐久性评估标准与实践案例分析桥梁作为人类历史上最重要的交通工程之一，其耐久性评估标准及实践案例分析对于保障公共交通安全至关重要。
本文将针对桥梁结构的耐久性评估标准进行详细探讨，并借助几个实践案例进行分析，以充分展示我在建筑工程行业的专业和经验。
首先，桥梁结构的耐久性评估标准是建筑工程中不可忽视的重要指标。
因为桥梁通常承受着复杂的荷载和环境作用，同时也往往具有长期使用的特点，必须具备出色的耐久性能。
在评估桥梁结构耐久性时，我们需要考虑以下几个方面。
首先是结构材料的选择和使用。
桥梁常用的材料包括混凝土、高性能钢材等。
在选择材料时，需要考虑其强度、抗腐蚀性、耐久性等因素。
另外，材料的施工质量也是保证桥梁耐久性的重要因素，例如混凝土的浇筑、养护等工艺必须严格按照规范进行。
其次是桥梁结构的设计和施工。
桥梁的结构设计需要满足一系列的要求，如承载能力、刚度、稳定性等。
合理的结构设计能够减少结构受力集中，延长桥梁的使用寿命。
而施工过程中的质量控制和工艺操作也是影响桥梁耐久性的重要因素。
必须确保施工过程中的每一个环节都符合规范和要求，例如焊接、拼缝等工艺。
再次是桥梁的定期检测和维护。
桥梁作为大型的工程结构，往往存在着难以发现的缺陷和潜在的问题。
因此，定期的检测是必不可少的。
通过使用先进的检测技术，如无损检测、红外热像等，可以及早发现结构的问题，采取修复措施，避免事故的发生。
同时，定期进行维护保养也是延长桥梁寿命的重要手段。
以下是几个实践案例，可为我们详细阐述耐久性评估标准与实践案例的关系。
首先是港珠澳大桥。
作为世界上最长的跨海大桥之一，港珠澳大桥不仅承受着巨大的荷载，还需要抵御海水的腐蚀。
为了确保桥梁的耐久性，工程师们采用了世界最先进的材料和施工技术。
在设计中，他们充分考虑了强度、稳定性和耐久性等因素。
同时，他们还采用了先进的无损检测技术，定期对桥梁进行检测和维护，确保桥梁的安全性和耐久性。
第二个案例是北京大兴国际机场的跨海桥。
公路中小跨径旧桥检测及承载力评估方法
选择还有待进一步的研究［１４］。
Ｇｋ＝
２Δ Ｎ
Ｘｋ
２
（ ｋ＝０， １， ２， … ， Ｎ－ １）
ｋ） 对Ｇｋ作 窗 处 理 ，
得
Ｇｋ′＝
２ΔＫ０ Ｎ
Ｘｋ ２ （ ｋ＝０， １，
２， … ， Ｎ－ １） ；
ｌ） 对 Ｇｋ′作 补 零 修 正 ，
得 Ｇｋ″＝
２ΔＫ０ Ｎ
Ｎ Ｎ０
Ｘｋ ２ ＝
２ΔＫ０ Ｎ０
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｍｅｄｉｕｍ－ ｓｍａｌｌ ｓｐａｎ ｂｒｉｄｇｅｓ； ｎｏｒｍａｌ ｔｒａｆｆｉｃ ｓｔａｔｅｓ； ｄｙｎａｍｉｃ ｔｅｓｔ； ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏａｄ－ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ
０ 引言 近年来， 随着国民经济的快速发展， 全国交通
静载试验法是通过在最不利截面进行加载， 利 用检测仪器测试桥梁结构的控制截面在荷载作用下 的应变、挠度变形、裂缝的变化， 并将测试结果与 结构理论计算值及规范的允许值进行比较， 计算出
散值的修正值Ｇｋ。
静载效率系数：
综上所述， 正常交通状态下的桥梁试验是在正 常交通的情况下采集的桥梁结构荷载反应， 可用以
要依据的是大量的定性信息和检测工程师的经验， ２．４ 专家系统评估方法
摘要： 通过阐述中小跨径旧桥检测及评估的重要性及其相关方法， 特别是基于动态测试的正常交通状态下旧桥的检测方
法， 而提出的中小跨径旧桥快速评估的综合法， 有助于为相关研究提供有益的思路。
关键词： 中小跨径旧桥； 正常交通状态； 动态测试； 检测及承载力评估
中图分类号： Ｕ４４１．２
文献标识码： Ａ
文章编号： １００２－ ４７８６（ ２００８） ０４－ ０１０２－ ０４
桥梁设计中的耐久性评估与管理
桥梁设计中的耐久性评估与管理随着我国道路和桥梁建设的飞速发展，桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，已经成为现代交通运输的必要之物。
为确保桥梁的安全可靠，其耐久性评估与管理显得尤为重要。
一、耐久性评估的意义桥梁耐久性评估是为了了解桥梁在使用过程中的损伤程度，并通过预测未来几年内桥梁可能存在的损伤，提供结构养护和维护的基础依据。
所以，评估结果对桥梁的日常维护与检查、甚至对桥梁的安全保障都有着至关重要的作用。
二、评估方法的选择目前在桥梁的耐久性评估方面，主要采用的方法有以下几种：1. 观察法：通过观察桥梁的情况和必要的检查，了解桥梁的耐久状况，进行评价。
此方法简单易行，对较小的损伤可以快速检测，并能为结构养护提供初步依据。
2. 破坏试验法：通过对桥梁中具有代表性的样本进行研究，力求揭示出材料的强度与损伤程度，掌握桥梁结构的性能参数。
这一方法正常运用于对于桥梁的改建或扩建。
3. 基于监测数据的预测法：利用提前规划好的、全面收集的施工、监测和维护记录，预测出将来桥梁可能发生的各种损伤，不仅能够有效避免深度损伤对桥梁带来的不良影响，也能为桥梁的管理和养护提供科学而有力的依据。
三、管理与维护对于评估结果，如果存在问题，就需要进行相关的管理和维护工作。
在桥梁管理过程中，可进行的措施有以下几种：1. 微观评定：对桥梁进行常规巡视，并定期收取相关监测数据，及时发现和解决桥梁的潜在问题；2. 修复及加固：一旦发现桥梁存在结构上的问题，应及时进行修复或加固，避免问题进一步发展；3. 常规维护：对桥梁进行常规的结构修整等小工作，可以有效避免日常过度使用造成的问题；4. 主动保养：通过完善的保养工作，及时更新桥梁维护计划，处理相关问题，并对桥梁结构工况进行全面分析，做好长期耐用性的保障工作。
综上所述，桥梁设计中的耐久性评估与管理，对于确保桥梁的安全可靠，以及提供更好的服务质量，其重要性不言而喻。
合理的评估方法、科学的管理策略以及适时的维护保养，是保证桥梁长期稳定运行不可或缺的重要因素。
中小跨径桥梁常用结构及设计中存在的问题
中小跨径桥梁常用结构及设计中存在的问题1、承载能力设计方面现行的公路桥梁设计规范规定，钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁结构按承载能力极限状态和正常使用极限状态来进行设计。
承载能力极限状态也称为强度极限状态，其计算是以钢筋砼塑性理论为基础，以构件的“破坏工作阶段”——即达到最大承载能力或出现不足出继续承载的变形为计算依据，基本原则是荷载效应不大于结构拉力。
结构正常使用极限状态计算是以弹性理论或弹塑性理论为基础，控制结构在正常使用状态时的应力、变形、裂缝小于规定的限值，即结构或构件尚未丧失承载能力，但已达到不能正常使用的极限状态，正常使用极限状态设计主要是为保证构件的正常工作和耐久性。
一般在工程设计时，设计人员往往是重视承载能力极限状态的控制，结构抗力都能考虑足够，但对于正常使用极限状态指标往往不太重视。
而结构在整个使用周期中，最重要的正是其使用性能，使用性能的保证是长期保证结构安全的基本条件。
2、耐久性设计结构的耐久性要靠设计、施工和管理维护三个阶段的工作共同来保证，设计阶段的保证结构耐久性的措施是最基础的保证。
近年来，由于出现了大量的在役桥梁使用性能急速降低甚至损坏，桥梁结构耐久性问题重新被认识和重视，但总体来讲，我国在保证结构耐久性方面的实际行动仍然是非常缓慢，以往的桥梁设计中（2004年之前），相当一部分根本未考虑结构耐久性方面的设计，即使有所考虑，也只是作为一种概念予以关注，比如全寿命周期成本，只有理念，在具体设计时并未充分予以考虑。
现行规范虽然在保证结构耐久性方面有了一些具体规定，但总体上较为粗略笼统。
结构耐久性考虑不足在一定程度上导致了桥梁在施工过程中发生事故、使用过程中性能差、寿命短的不良后果。
具体在设计中，设计人员目前大多是按规范要求进行结构计算和构造设计，只控制了抗力指标、变形指标，但对于影响耐久性的问题，却没有关注。
比如虽然满足了规范要求，但仍存在的构件截面尺寸过薄、分布钢筋过细、保护层过小等问题；关于桥梁使用环境对结构的影响，在中小桥梁设计中考虑不周或不考虑。
中小跨径桥梁设计讲座(30m全预应力钢筋混凝土T梁)
稳定性分析
疲劳分析
对桥梁结构进行稳定性分析，包括整体和 局部稳定性计算，以确保结构的稳定性和 安全性。
对桥梁结构进行疲劳分析，评估结构的疲 劳寿命和耐久性，以确保结构在使用寿命 内的安全性。
03
中小跨径桥梁的建筑材 料
混凝土
混凝土是中小跨径桥梁最常用的建筑材料之一，具有抗压性能好、耐久性好、成本 低等优点。
浇筑施工
01
浇筑施工是一种传统的中小跨径 桥梁施工工艺，通过在施工现场 浇筑混凝土来形成桥梁的结构部 分。
02
浇筑施工需要注意混凝土的配合 比和浇筑质量，同时需要保证模 板的精度和稳定性，以确保桥梁 的结构强度和耐久性。
预应力施工
预应力施工是一种先进的中小跨径桥 梁施工工艺，通过在桥梁结构中施加 预应力来提高桥梁的承载能力和抗裂 性能。
混凝土桥梁的施工方法多样，可以采用预制桥梁段拼装施工，也可以采用常规浇筑 施工。
混凝土桥梁的外观比较粗糙，需要定期进行养护和维修，以保持其性能和耐久性。
钢材
钢材是另一种常用的中小跨径 桥梁建筑材料，具有强度高、 韧性好、耐腐蚀等优点。
钢材可以用于桥梁的各个部位， 包括主梁、桥墩、桥面等，其 加工和安装精度较高。
中小跨径桥梁设计讲 座
目录
• 中小跨径桥梁概述 • 30m全预应力钢筋混凝土T梁设计 • 中小跨径桥梁的建筑材料 • 中小跨径桥梁的施工工艺 • 中小跨径桥梁的维护与保养 • 中小跨径桥梁设计案例分析
01
中小跨径桥梁概述
定义与特点
定义
中小跨径桥梁通常是指跨度在30 米以下的桥梁，其设计、施工和 养护相对简单。
桥墩和基础施工
根据设计要求进行桥墩和基础的施工， 可以采用常规的施工方法或者新型的 施工工艺。
中小跨径桥梁承载能力快速评定方法
中小跨径桥梁承载能力快速评定方法咱们今天说的这个话题，听着有点沉甸甸的——中小跨径桥梁的承载能力评定。
嗯，别看它听起来挺高大上，其实就和我们日常生活中遇到的“桥梁”差不多，只不过，这个“桥梁”可不是你去旅游景点那种宏伟壮观的桥，而是咱们身边那些小小的、看起来不起眼的桥梁。
它们的任务可不简单，承载着交通、运输，甚至是咱们的生命安全。
你想想，每天几十辆甚至上百辆车从桥上过，那桥得有多坚固才能撑得住。
要是桥梁出现问题，交通受阻，麻烦事儿一大堆，谁能忍得住？但是说到承载能力的评定，听起来好像是一项复杂的工程，似乎离我们生活很远。
但说白了，就是通过一系列简单的步骤，看看这座桥是不是能继续安安稳稳地服务大众。
咱们不用当工程师，但了解一下，也不失为一项生活常识，对吧？你总不能开车过一座桥，心里默默嘀咕：“哎，这座桥还能撑得住吗？”那种感觉，别提多紧张了！咱们先从最简单的说起。
你知道吗，桥梁的承载能力就是指它能够承受多大的重量，保障桥面上交通的安全。
就像咱们平时搬家，搬了好多箱子，最后自己累得不行，一坐下就喘得不行。
桥梁也是如此，承受了过多的压力，最终就会崩溃，撑不住。
所以，如何快速评定桥梁能否继续承载，就显得尤为重要了。
但这里有个有趣的地方。
咱们常常觉得，要评定一座桥梁的承载能力，得拿出一堆复杂的仪器、公式什么的，但实际上，这项工作并不像想象中的那么麻烦。
你说，拿个尺子、量量高度，或者站在桥上晃晃，感觉一下“晃不晃”的，也就能大致猜出桥梁的情况了。
呵呵，当然了，这只是个形象的说法。
实际上，现代桥梁的承载能力评定，最简单的方式就是通过一些简单的测试，比如载荷试验，或者利用桥梁的结构资料，做个基础的分析。
就像是你看天气预报，不是每次都得外出测温度，而是直接用过去的数据推算未来的趋势。
这时候，专家们可就得派上用场了。
说实话，桥梁专家就像我们身边的“大厨”，别看平时默默无闻，关键时刻却能做出让人刮目相看的事情。
通过一系列的检测，专家们能给出一个桥梁是否能继续使用的结论。
基于未确知集合的混凝土桥梁耐久性综合评估模型
Ｋｅ ｏｄ ：ｕ ｉｔ；ｎｓｅａｎｄｓｔｕａ ｅｔｎｄｓ ｔ ｔ ａ ｅａ ａｏ ｓ ｍ； ｅ ｈ ｄｘｃ ｓｉ ａｏ ； ｅ ｔ ｆｎｅ ｉ ｉ ａｃ ｙｗ ｒｓ ｄ ａ ｌｙｕ ａ ａｉｅ ；ｎｓ ｒ ｉ ｙ ｈ ｉ ｖｌ ｔｎｓ ｔ ｗ ｉ ｔ ｆｎｅ ａ ｆ ｔｎｗ ｉ ｄｘｓ ｎ ｃ ｅ ｒ ｉ ｂ ｃ ｅ ｃ ａ ｅ ｎ ｅｃ ｌ ｕｉ ｙ ｅ ｇ ｏｉ ｌ ｓ ｃｉ ｈ ｇ ｏｉ ｇ ｆｎ ｉ
关 键 词 ： 久性 ； 耐 未确 知 集 ； 确 知 综 合 评 价 系统 ； 标 区分 权 重 ； 标 重 要 性 权 重 未 指 指 中 图 分 类 号 ：４ ８３ Ｕ ４ ．３ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ —５６ （０６ ０—０５０ １ ８ ３Ｘ ２０ ）３００．４ ０
Ｃ ｍｐｅ ｅ ｓ ｅ Ｅ ａｕ ｔ ｎ Ｍｏ ｅ ｏ ｎ ｒｔ ｉｇ ｕ ａ ｉｙ Ｂ ｓ ｄ ｏ ａ ｃ ｒ ｉｅ ｅ ｏ ｒｈ ｎ ｉ ｖ ｌａｉ ｄ ｌ ｒ ｖ ｏ ｆ Ｃ ｃ ｅｅ Ｂｒ ｅ Ｄ ｒｂｌ ａ ｅ ｎ Ｕｎ ｓ ｅ ｔ ｎ ｏ ｄ ｉ ｔ ａ ｄ Ｓｔ
ｗ ｅ ｈ．Ｃ ｍ ａ ｉ ｅｏ ｅ ｏ ｅ，ｕａ ｒｉｅ ｅ ｒ ｎ ｆｄｏｊ ｔｅ ｌ ｏ ｄ ｂ ｌ ａｏａｌ ｕ ｅ ｔ ｆｉ ｔｎ ｒ ｔｏｗ ｉ ｔ ｏ ｐｒｄｗｔ ｔ ｔ ｒ ｅｒ ｓ ｎｓｅｔｎｄｍ ￣ｕｅ ａ ｎ ｂ ｃｖｌｔｅ ｕｅ ｆ ｕａｉ ｙ ｅｓｎｂ ｄｒ ｅ ｅｃ ｎ ｉ ｏ－ ｇ ｅ ｈ ｈ ｈ ｔ ｉ ｈ ｅ ａ ｃ ｉ ｅ ｉ ｙ ｒ ｒ ｉ ｒ ｈ ｔ ｙｎ ｄｉ ｅ ｆ ｈ
０ห้องสมุดไป่ตู้引 言
混凝土桥梁 耐久 性… ， 是指混凝土桥 梁结构在 长期 的 自然 环境 、 使用环境及材料 内部 因素 的作 用下 ， 持其 自身工 作能 保 力 的性 能 ． 对在役混凝土桥梁进行科学 的耐久性评估 和剩余 寿
基于改进相似权-未确知测度理论的公路桥梁耐久性评估
可以保持安全、使用功能，维持技术性能的能力[1]。 近年来，由于桥梁结构材料自身特性的不足，交通 量增长和环境因素的作用[2]，桥梁病害逐渐出现，
收稿日期：2017−08−17 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51768034) 通信作者：鲍学英(1974−)，女，宁夏中卫人，教授，博士，从事绿色铁路方面研究；E−mail：813257032@
权重确定、评估流程及方法优选上诠释该模型的优势，并通过工程实例说明，在指标信息不完整及受不确定因素影响的条件
下，该模型能够更为客观准确地诊断出待评价桥梁耐久性隶属等级，进而为桥梁后期的运营管理及维修养护决策提供理论
依据。
关键词：耐久性；改进相似权；未确知测度理论；隶属等级
中图分类号：TU375
文献标志码：A
文章编号：1672 − 7029(2018)10 − 2541 − 08
Based on improved similarity-unascertained measure theory durability assessment of highway bridges
CHAI Naijie, BAO Xueying
(Institute of Civil Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China)
Abstract: Aiming at how to evaluate the durability of the bridge with the uncertainty of the durability evaluation index and the incomplete information of the reinforced concrete highway bridge, a comprehensive evaluation model of the bridge durability based on the improved similarity weight method-unascertained measure theory is introduced. The advantages of the model are explained from the index screening, the hierarchical classification, the qualitative description, the quantitative description, the weight determination, the evaluation process and the method in turn. The project example shows that under the condition of incomplete indicator information and uncertain influencing factors, the model can diagnose the durability grade of the bridge to be evaluated more accurately and objectively, and then provide a theoretical basis for the operation and maintenance of the bridge. Key words: durability; improved similarity; unascertained measure theory; membership level
中小跨度梁桥承载力评定基本理论简述
梁各部分的技术 状况 的现场 观察 与检测 ， 明结构 缺陷 、 损的 查 破 现象和性质 以及产生 的原 因， 重程度 与发 展趋势 等 ， 严 分析 与评 估既存 的缺 陷或破 损对结 构 承载能 力与正 常使 用可能 产生 的影 响。桥梁各部分 的技 术状 况是 由安全性 ， 耐久性 与适 用性 组成 ， 这 些性 能与许多 因素 相关 ， 如因设 计 、 工 与使用过 程 中引起 的 施 缺陷 ， 也可能 由于人为的因素或 自然灾 害等引起 的损伤 等。只有
否有裂缝 ， 裂缝 的 宽 度 及 歼 展 情 况 ， 刻 度 放 大 镜 量 出 裂 缝 的 宽 用 度 ， 出裂 缝 的 开 裂情 况 。Ｃ 主 梁 混 凝 土 表 面 是 否存 在 蜂 窝 麻 画 ． 面 或 者 剥 落 的 情 况 。６ 支 座 。 支 座 足 形 成 结 构 ‘ 图 示 ， 应 桥 ） 算 适
１ 桥 梁检查
桥梁检查是在管理部 门经 常性检 查的 基础上 进行 的一 项特
殊 性 检 查 ， 是 结 构 检 验 工 作 的 基 础 。桥 梁 检 查 是 通 过 对 现 有 桥 也
板是否锈蚀 ， 动支座是 否能够按设计 要求滑 动。７ 墩 台。墩台 滑 ） 是桥梁的主要承重构 件 ， 是桥 梁 的重 要组 成部 分 ， 承受 着 全部 它 桥跨 的重量和汽车 、 人群荷载 。应 检查盖梁 和墩台表 面有无 开裂 和破损 现象 ， 以及是否变形或倾斜 等情况 。根据 桥梁检 查结果进 行综合 分析 ， 确定桥梁技术状 况所 属的类 别与桥梁的使用 条件。
构 在 正 常使 用 期 问 出 现 开 裂 现 象 是 不 可避 免 的 。但 是 大 量 的 ＿ Ｔ
结 装 、 缩缝 、 水管 、 石 、 行 道及 栏杆 等构 件 的现状 ； 梁 、 伸 排 缘 人 主 横 程 实 践 与经 验 证 明 ， 构 的破 坏 也 正 是 从 混 凝 土 的 开 裂 及 不 断 扩 展 、 化 开 始 的 。桥 梁 结 构 混 凝 土 开 裂 的 发 生 与 发 展 机 制 复 杂 ， 老 梁、 支座与墩台等构 件现状 ； 结构主要受 力构件强 度的测试 ； 主要 受力构件混凝土开裂的检测与描绘等。
一种中小跨径(≤200m)悬索桥抗风稳定性验算方法
（1）
上式（1）中：K1-风速高度变化系数。
地表类别：A 类
3.3 颤振稳定性验算 3.3.1 对称扭转基频计算 按照（JTG/T D60-01-2004）5.3.5 条公式进行计算：
（2）
离地面、水面高度：23m 按规范（JTG/T D60-01-2004）表格 3.2.5 进行取值,K1=1.3 按照 50 年一遇，查得昭通市基本风速 V10=26.4m/s 带入上式，得 Vd=1.3×26.4 m/s=34.3 m/s 3.2.2 驰振稳定性验算 最大跨径 L=197m 桥梁总宽 B=6.88m 加劲梁的有效高度 d=1.004m 本项目为开口箱形截面，经计算 L×Ud/B =197×34.3/6.88=982.7 B/d =6.88/1.004=6.85 按照《公路悬索桥设计规范》（JTG/T D65-05-
关键词：悬索桥；抗风稳定性；验算方法
0 引言
本文以某悬索桥为例，按照《公路桥梁抗风规范》中第 6 章内容，对其进行 抗风稳定性能验算。经专家论证与实际监测反馈，对中小跨径（≤200m）悬索桥， 该计算方法较为准确。可替代部分风动模型试验，节约工期与造价，具有一定的 参考意义。
1 项目背景
项目桥位于四川省凉山彝族自治州宁南县与云南省巧家县交界的金沙江峡 谷，距离宁南县城 75 km。该桥是为了跨越金沙江，满足车辆通行而设置的。该 工程主桥采用主跨 200m 的双塔单跨悬索桥，
3 抗风稳定性计算
3.1 静力稳定性验算 按照《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T D60-01-2004 规定，本项目（主跨跨
径 197m＜600m）不需要进行静力稳定性验算。
覆冰单缆在大风中的大幅弯曲振动时发现，随后，Den Hartog 在 1932 年将这一如
基于不确定型层次分析法的桥梁模糊综合评估
摘 要: 桥梁状态评估多采用确定型的层次分析法 ,但无法反映评估指标的不确定性和模糊性 ,因此引入不确定型层 次分析法进行既有桥梁结构的模糊综合评估研究 。采用不确定型权重判断矩阵 ,通过优化算法求解区间权重的最优值 ; 利用等级隶属度函数对底层评语指标进行模糊化处理 ,最后采用最大隶属度邻近判别法确定桥梁的评估等级 。通过实 例分析说明了应用不确定型层次分析法进行桥梁状态综合评估的可行性 。 关键词 : 桥梁评估 ; 模糊评估 ; 层次分析法 ; 区间判断矩阵 ; 优化算法 中图分类号 : TU 312 文献标志码 : A 文章编号 :167124431 (2005) 0420054204
2) 确定区间权重 上述构造的不确定型判断矩阵中 , 隐含了各指标的权重区间 , 在满足一致性检验要求
后 , 可采用特征根法 、 误差传递理论 、 线性目标规划法等[ 7 ] 计算出不确定型判断矩阵的权重向量 。然而 , 采用 上述方法计算出的权重向量为权重区间 , 只适用于多准则决策问题 , 无法用于桥梁状态的综合评估 。为此构 造了一种求解区间最优权重的单目标优化模型
桥梁在长期营运过程中 ,由于自然灾害 、 人为因素以及结构老化等影响 ,其承载能力和耐久性降低 ,影响 到桥梁结构的安全 。正确地评估桥梁的结构安全状态 ,对桥梁进行更加科学的维护和技术改造 ,具有重要的 社会意义 、 经济价值和广泛应用前景 。对既有桥梁的评估研究已引起世界性的关注[1 ,2 ] 。目前桥梁评估主 要集中在损伤评估和状态评估 ,损伤评估还处于研究阶段 ,在实际工程中的应用还不多见 ,而状态评估 ,即利 用监测系统 、 人工检测等获得的数据 ,综合评定桥梁目前的状态 ,已成为行之有效的评估手段 。 在桥梁状态评估中 ,经常利用确定型层次分析 (AHP) [3 ] 的思想 ,把桥梁工作状态的因素条理化 、 层次化 , 从而建立递阶层次的评估模型 。由于实际问题比较复杂 、 敏感 , 专家对指标的判断存在着不确定性和模糊 性 ,无法通过确定型判断来反映 。而采用不确定型 AHP 方法 , 能够在很大程度上反映事物的模糊性和不确 定性 ,更能反映事物的实际状态 ,从而使评估结果更具有可信性 。
基于程度分析的中小桥梁评估方法
基于程度分析的中小桥梁评估方法黄志伟;黄侨;任远【摘要】考虑到公路和城市桥梁评估规范结果可能存在的差异,对城市内的原公路桥梁提出基于程度分析理论的评估方法.首先,采用心理测量试验和定性问题的定量描述研究评估标度及扣分值；其次,基于桥梁评估规范确定缺损、构件及部件的权重；然后,引入桥梁缺损对结构使用功能影响系数及缺损发展变化状况修正系数得到缺损最终扣分值；最后,结合分层加权方法计算各部件及全桥的技术状况评分.结果表明,采用基于程度分析的桥梁评估方法计算得到的全桥评分低于城市规范评分但高于公路规范评分.当基于不同规范得到的评估结论出现较大差异时,程度分析方法可作为一种辅助的评估方法.%With the consideration of a discrepancy between results of highway and city bridge assessment criteria, an assessment method based on the degree analysis theory is proposed for bridges in city previously belonging to highway. First, evaluation level and deducted score are determined by psychological measurement experiment and quantitative expression. Secondly, the weights of defects, members and components are determined according to bridge evaluation codes. Thirdly, final deducted scores induced by the defects are calculated by applying the coefficients of in-service performance and development trend. Finally, technical condition assessment scores of each component of bridge and entire structure are calculated by applying the hierarchical weighted method. The investigation results show that the assessment scores calculated from the proposed method are lower than those from the city codes but higher than those from the highway codes. Theproposed method is a good alternative when there is a great discrepancy between evaluation conclusions of highway and city bridge assessment criteria.【期刊名称】《东南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(042)002【总页数】5页(P358-362)【关键词】桥梁;评估;程度分析;心理测量;定量化【作者】黄志伟;黄侨;任远【作者单位】东南大学交通学院,南京210096;东南大学交通学院,南京210096;东南大学交通学院,南京210096【正文语种】中文【中图分类】U446.3桥梁有很多种评估方法，如基于评估规范、荷载试验、设计检算、可靠度理论、模糊理论、遗传算法及神经网络等.基于评估规范的评估方法由于容易实施、费用较低且能够较好地满足工程需求，得到各国相关部门的重视.目前，国内广泛用于既有公路及城市桥梁技术状况评估的规范主要有《公路桥涵养护规范》(JTG H11—2004)［1］(下文简称《公养规》)、《城市桥梁养护技术规范》(CJJ 99—2003)［2］(下文简称《城养规》)以及《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21—2011)［3］(下文简称《公桥评》).在城市化进程中，许多城市外围的公路桥梁被涵盖到城市范围内，因此同时采用公路和城市的相关规范(或标准)对这些桥梁进行技术状况评估有着现实需求［4］.但3个规范(或标准)在评估标度(或评分、扣分)方面存在差异，有可能得出不同的评估结果和维修决策［5］.因此，有必要在分析各规范评估标度的基础上研究既有桥梁的技术状况评估方法.既有桥梁的技术状况评估是一项复杂的工作，除了需要考虑确定性和随机性影响因素之外，还涉及模糊性影响因素.不少学者研究了模糊理论在桥梁评估中的应用，取得了一定的成果［6-10］.此外，桥梁评估规范中常用与心理过程密切相关的“轻微”、“严重”等词描述缺损程度，有必要对它们加以度量.心理测量可成为度量它们使其数量化的一种重要手段［11］.程度分析是一种依托心理测量对非数量化对象进行度量的数学方法，其主要思路为:如果被估计的程度必须依赖心理测量，则请有经验的、有代表性的专家或技术人员，按照心理测量的基本要求进行试验.试验方法主要有线段法、置信法、多级估量法等［11］.程度分析方法在武器评价及道路安全性评价等方面得到了应用.文献［12］基于程度分析的线段法建立了一种武器评价方法，文献［13］应用程度分析中的置信法评价了道路的安全性.本文拟基于程度分析方法对既有桥梁的定性指标进行量化，结合《城养规》和《公桥评》的扣分及分层加权思想并借鉴《公养规》关于缺损影响与缺损发展趋势的分析思路，提出基于程度分析的桥梁评估方法.标度是一种映射，它把经验关系系统同构地映射到数值关系系统［14］.标度的主要形式有1～9标度、0～2三标度、－1～1三标度、－2～2五标度、9/9～9/1分数标度、10/10～18/2分数标度、90/9～99/9指数标度和分数标度(5/5，5.5/4.5，6/4，6.5/3.5，…，8.5/1.5，9/1)［15］.在桥梁评估的相关规范(或标准)中，主要采用三标度和五标度.在度量缺损程度时，《公养规》以0～2为基本标度，《公桥评》主要采用1～5标度.《城养规》用“无、轻微、严重”和“无、倾斜、坍塌变形”分别描述基础冲刷和基础移动的情况.本文从程度分析方法的心理测量试验及定性问题的定量描述两方面研究评估标度的确定方法.1.1.1 心理测量试验将桥梁构件的缺损程度分为“无”、“轻微”和“严重”3个等级，采用程度分析方法的线段法对这些等级进行考察.在纸上画上表示［0，1］区间的线段，以区间的左端点0表示“无”，以右端点1表示“严重”.设计关于“轻微”程度的心理测量表，以“您认为在(0，1)之间打个标记，用于表示“轻微”，标记应打在哪?(请打3次标记)”为问题对9位桥梁同行进行心理测量，测量结果见表1.表中，关于“轻微”程度的点估计值，其中n为试验者总数，xi为第i个试验者所打的最左边标记点对应的值，yi为第i个试验者所打的最右边标记点对应的值;关于“轻微”程度估计的盲度越小，表示估计的把握越大.由表1的心理测量结果可知，关于“轻微”程度的点估计值a=0.228，估计的盲度¯m=0.055.1.1.2 定性问题的定量描述心理测量试验的目的是获得人们关于某些定性问题(如多寡、主次、大小等程度)的心理感受.关于定性问题的一些定量描述也反映了这种心理感受.文献［16］基于定性问题的定量描述将“轻微”程度扣分值取为“严重”程度扣分值的0.3倍.关于“轻微”程度，心理测量试验和定量描述所反映的心理感受分别为0.228和0.3，两者的平均值为0.264.相对于取平均值，用0.3表示“轻微”程度的缺损，既便于计算又能起到防微杜渐的作用.因此，本文认为0.3更适于表示桥梁缺损的“轻微”程度(见图1).基于程度分析的桥梁缺损状况评分方法见表2.表中，P为缺损状况扣分值，K1为缺损对结构使用功能的影响系数，K2为缺损发展变化状况的修正系数，F为最终扣分值.S为由专家打分法或群组决策方法确定的缺损的“严重”级别扣分值，取值范围为0～100.P，K1及K2三项的取值可能不属于同一程度等级.若F＞100，则取F=100.式中，Ri为按《公养规》中表3.5.2-1方法对各部件确定的评定标度(0～5);Wi为各部件权重，∑Wi=100;Dr为全桥结构技术状况评分(0～100)，评分高表示结构状况好，缺损少.式(1)的RiWi/5可理解为i部件的扣分值.将RiWi/5项除以Ri，得到单位评估标度对应的i部件扣分值Wi/5(即i部件的权重Wi的0.2倍).为了与《公养规》中表3.5.2-1中的标度相对应，对于程度Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，K1分别取 0，0.2，0.4;K2分别取－0.2，0，0.2.基于程度分析的桥梁缺损状况评分方法既结合了《城养规》和《公桥评》的扣分及分层加权思想，又借鉴了《公养规》关于缺损影响与缺损发展趋势的分析思路.经过P，K1及K2三项的组合后，F可能有11 种取值，分别为 0，0.24S，0.3S，0.36S，0.42S，0.48S，0.8S，S，1.2S，1.4S 和 1.6S.若取 S=1，则由图2可见11种扣分情况之间的比例关系.对于P，程度Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ分别表示“无”、“轻微”及“严重”;对于K1，程度Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ分别表示“无、不重要”，“小、次要”及“大、重要”;对于K2，程度Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ分别表示“趋向稳定”、“发展缓慢”及“发展较快”.K1及K2的取值可根据如下《公养规》的综合评定计算式确定:11种扣分值不一定都用于反映同一类型的缺损.例如，0.48S的扣分值用于反映对结构使用功能重要且发展较快的轻微缺损(如处于发展初期的主梁竖向裂缝)，0.8S 的扣分值用于反映对结构使用功能不重要且发展稳定的严重缺损(如发展稳定的锥坡铺砌网裂).《城养规》、《公桥评》及《公养规》在权重取值方面有所不同.《公养规》规定了各部件的权重，不区分桥型;《公桥评》也规定了各部件的权重，但区分桥型;《城养规》不仅分桥型规定了各部件权重，还给出了构件的不同缺损类型的权重计算方法.本文采用《城养规》的方法确定缺损、构件及部件的权重.本文简化了评估标度的确定方法，阐述了最终扣分值的计算公式，提出了基于程度分析的桥梁评估方法.主要步骤如下:①利用基于程度分析的心理测量试验及定性问题的定量描述，分析两者在体现心理感受方面的差异，着重考虑桥梁缺损的“轻微”程度的数量化表示.②引入K1及K2两个系数，基于多个参数的组合，提出最终扣分值的计算公式.③通过缺损的最终扣分值计算缺损权重，结合《城养规》确定构件及部件的权重.④考虑构件及部件权重，采用分层加权方法确定各部件及全桥的技术状况评分. 采用基于程度分析的桥梁评估方法及《城养规》、《公养规》和《公桥评》对吉林省的3座实桥进行全桥技术状况评估.这些桥梁的结构型式及主要病害资料列于表3.基于程度分析的桥梁评估方法的主要计算结果见表4(仅列出与算例1缺损构件有关的内容).表中，部件缺损的“严重”级别扣分值同《城养规》的附录D，取“轻微”级别扣分值为“严重”级别扣分值的0.3倍;单项扣分值Pij根据缺损程度取“轻微”级别或“严重”级别对应的扣分值;K1及K2的取值情况见表2;最终单项扣分值Fij=(1+K1+K2)Pij;比重μij采用《城养规》的方法确定，即μij根据某项损坏的扣分值占构件所有损坏扣分值的比例进行计算;权重ωij也采用《城养规》的方法确定，即根据计算确定.为了便于对比，将各算例的计算结果列于表5.表中，不同评估方法的评估等级及养护对策根据评分分别查对应的规范.基于程度分析的桥梁评估方法的评估等级和养护对策查《城养规》，《公桥评》评估方法的养护对策查《公养规》.由表5可知，对于同一座桥采用《城养规》、《公桥评》、《公养规》及基于程度分析的桥梁评估方法得到的评估结果及养护对策存在着差异.计算结果表明，基于程度分析的桥梁评估方法的评估结果介于公路与城市规范之间;公路与城市规范评估结果的差异越大，其评估结果介于两者之间的效果越明显;当公路与城市规范评估结果的差异不大时，其评估结果与《城养规》评估结果接近.1)基于程度分析的桥梁评估方法着重考虑缺损的“轻微”程度与“严重”程度之间的关系，仅依据专家打分法或群组决策方法所确定的“严重”级别扣分值就可以确定“轻微”级别扣分值，简化了“轻微”级别扣分值的确定方法.2)基于程度分析的桥梁评估方法既借鉴了《公养规》关于缺损影响与缺损发展趋势的分析思路，又结合了《城养规》中分层加权扣分方法.3)算例表明《公养规》与《公桥评》的评估结果相近，并且两者的评估结果都低于《城养规》的评估结果.4)基于程度分析的桥梁评估方法的评估结果介于公路及城市规范评估结果之间;当同一座桥梁采用上述不同方法得到的评估结论出现较大差异时，可以采用基于程度分析的桥梁评估方法进行辅助评估.【相关文献】［1］中华人民共和国交通部.JTG H11—2004公路桥涵养护规范［S］.北京:人民交通出版社，2004.［2］中华人民共和国建设部.CJJ 99—2003城市桥梁养护技术规范［S］.北京:中国建筑工业出版社，2003.［3］中华人民共和国交通运输部.JTG/T H21—2011公路桥梁技术状况评定标准［S］.北京:人民交通出版社，2011.［4］严建玮，王立彬.两种相关桥梁养护规范的比较研究［C］//第五届全国土木工程研究生学术论坛.长沙，2007:305-308.Yan Jianwei，Wang parisons and research of two codes for maintenance on bridge［C］//Collection of the 5th National Civil Engineering Forum for Graduate Students.Changcha，China，2007:305-308.(in Chinese)［5］骆正清，杨善林.层次分析法中几种标度的比较［J］.系统工程理论与实践，2004(9):51-60. Luo Zhengqing，Yang parative study on several scales in AHP［J］.Systems Engineering—Theory and Practice，2004(9):51-60.(in Chinese)［6］ Sasmal S，Ramanjaneyulu K.Condition evaluation of existing reinforced concrete bridges using fuzzy based analytic hierarchy approach［J］.Expert Systems with Applications，2008，35(3):1430-1443.［7］ Sasmal S，Ramanjaneyulu K，Gopalakrishnan S，et al.Fuzzy logic based conditionrating of existing reinforced concrete bridges［J］.Journal of Performance of Constructed Facilities，2006，20(3):261-273.［8］ Kawamura K，Miyamoto A.Condition state evaluation of existing reinforced concrete bridges using neuro-fuzzy hybrid system［J］.Computers and Structures，2003，81(18/19):1931-1940.［9］Huang Q，Ren Y，Lin Y Z.Application of uncertain type of AHP to condition assessment of cable-stayed bridges［J］.Journal of Southeast University:English Edition，2007，23(4):599-603.［10］黄侨，唐海红，任远.基于模糊理论的大跨度桥梁评估理论研究［J］.公路交通科技，2010，27(1):62-66.Huang Qiao，Tang Haihong，Ren Yuan.Study of assessment theory of long-span bridges based on fuzzy theory［J］.Journal of Highway and Transportation Research and Development，2010，27(1):62-66.(in Chinese)［11］汪培庄.模糊集与随机集落影［M］.北京:北京师范大学出版社，1985.［12］解志坚，薄玉成.集值统计程度分析法在武器评价中的应用［J］.火炮发射与控制学报，2004(3):12-15.Xie Zhijian，Bo Yucheng.Application of level analysis of set statistics in weapon evaluation ［J］.Gun Launch and Control Journal，2004(3):12-15.(in Chinese)［13］刘兆惠，许洪国，王超.程度分析法在道路安全性评价中的应用［J］.长春理工大学学报，2006，29(3):113-115.Liu Zhaohui，Xu Hongguo，Wang Chao.Application of grade analysis method on road safety evaluation［J］.Journal of Changchun University of Science and Technology，2006，29(3):113-115.(in Chinese)［14］萨蒂.层次分析法——在资源分配、管理和冲突分析中的应用［M］.许树柏，等译.北京:煤炭工业出版社，1988.［15］ Zhang Q，Nishimura T.A method of evaluation for scaling in the analytic hierarchy process［C］//IEEE International Conference on Systems，Man，and Cybernetics.Beijing，China，1996，3:1888-1893.［16］黄志伟，黄侨，任远.基于养护规范的既有桥梁技术状况评估方法再研究［C］//2011年全国桥梁学术会议论文集.绍兴，2011:979-984.Huang Zhiwei，Huang Qiao，Ren Yuan.Research on technical condition assessment methods of codes for maintenance of existing bridge［C］//Proceedings of 2011 National Bridge Conference.Shaoxing，China，2011:979-984.(in Chinese)。
基于不确定型层次分析法的混凝土斜拉桥状态评估的开题报告
基于不确定型层次分析法的混凝土斜拉桥状态评估的开题报告一、选题背景和意义混凝土斜拉桥作为一种特殊结构形式，其设计和施工过程及后期维护对桥梁的状态有着至关重要的影响。
如何对混凝土斜拉桥的状态进行有效的评估，对于保证桥梁的质量和安全具有重要的意义。
传统的混凝土斜拉桥状态评估方法主要基于经验法和规范法，其准确性和可靠性存在一定的局限性。
而不确定型层次分析法能够有效地解决桥梁结构评估中的模糊不确定问题，因此本文将基于不确定型层次分析法开展混凝土斜拉桥状态评估研究，旨在提高评估结果的可靠性和准确性。
二、主要研究内容本文的主要研究内容包括以下几个方面：1.混凝土斜拉桥的状态评估方法研究本部分将综合考虑桥梁结构的几何形态、材料特性、工况荷载以及环境因素等多个因素，建立混凝土斜拉桥状态评估的体系框架，并探讨不同因素对桥梁状态评估结果的影响。
2.基于不确定型层次分析法的混凝土斜拉桥状态评估研究本部分将首先介绍不确定型层次分析法的基本原理和步骤，然后将其应用于混凝土斜拉桥状态评估中，对各个因素进行权重计算和综合评估，最终得出桥梁状态评估结果。
3.案例分析本部分将选取某一混凝土斜拉桥为研究对象，对其进行状态评估，并与传统方法进行对比分析，以验证不确定型层次分析法在混凝土斜拉桥状态评估中的有效性和准确性。
三、研究目标和创新点本文的主要研究目标是基于不确定型层次分析法开展混凝土斜拉桥状态评估研究，并探讨其在桥梁结构评估中的应用价值，从而提高评估结果的可靠性和准确性。
本文的创新点主要体现在以下几个方面：1.将不确定型层次分析法应用于混凝土斜拉桥状态评估中，解决传统评估方法中存在的不确定性和模糊性问题。
2.建立混凝土斜拉桥状态评估的体系框架，从多个方面综合考虑桥梁结构的各种因素，提高评估结果的全面性和准确性。
3.通过案例分析，验证不确定型层次分析法在混凝土斜拉桥状态评估中的可行性和有效性，为同类研究提供借鉴。
基于高性能分布式传感技术的中小跨径桥梁损伤快速诊断技术应用研究
基于高性能分布式传感技术的中小跨径桥梁损伤快速诊断技术应用研究发布时间：2021-07-13T01:03:25.228Z 来源：《防护工程》2021年9期作者：严世通[导读] 它可以在不损坏桥梁的前提下开展桥梁工程质量检测工作，以及时发现桥梁工程中存在的问题，降低了桥梁运营风险。
四川城市职业学院四川省成都市 610110摘要：近年来，科学技术的不断发展与进步，人们生活水平的提高，使桥梁工程不断增多，因此桥梁工程质量控制逐渐成为国家和社会关注的重点，为了进一步对桥梁工程质量进行控制，损伤快速诊断技术应运而生并得到广泛应用，它可以在不损坏桥梁的前提下开展桥梁工程质量检测工作，以及时发现桥梁工程中存在的问题，降低了桥梁运营风险。
关键词：桥梁工程；质量控制；损伤快速诊断技术技术；运用引言科学技术的发展和进步使桥梁工程数量逐渐增加，这时随着桥梁工程规模不断扩大，实际施工造价也得到了显著提升，为了进一步增加企业实际收益就应该合理避免桥梁工程施工中存在的缺陷，采取合理的方式对其进行解决。
损伤快速诊断技术技术在桥梁工程中有着较为广泛的使用，由于损伤快速诊断技术技术具有检测稳定性和无损性，这也使其成为了近几年桥梁工程中的主要检测关键。
1损伤快速诊断技术技术概述损伤快速诊断技术技术的基本原理，是利用物质本身所具备的声、光、磁、电等物理特性，在不对其性能产生影响和损伤的前提下，就可能存在的缺陷进行检测。
对比破坏性检测，损伤快速诊断技术具备三个比较显著的特征：①非破坏性，在检测过程中，不会对被检测对象产生任何的负面影响；②全面性，在必要时，可以针对被检测对象进行全面检测，这是破坏性检测不可能实现的；③全程性，破坏性检测一般仅仅是对原材料进行检测，成品如果进行破坏性检测，会失去自身价值，损伤快速诊断技术不会损害物品的性能，可以对材料、半成品和最终产品进行全过程检测。
2桥梁工程质量检测范围现代桥梁是供铁路、公路、车辆、行人等跨越江河湖海、山谷、低地或其他交通线路时使用的架空建筑结构。
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在我国， 中小跨径的简支梁桥占全部桥梁总数 这些桥梁中很大一部分服役时间已 量的 90% 以上， 经很长， 其安全性及耐久性状态受到严重威胁。 随 着国民经济的持续高速发展， 我国交通运输事业一 方面得到了很大的提升空间， 一方面超载超限等现 象屡禁不止， 从而加剧了现役桥梁疲劳损伤的存在 。 桥梁结构的状态评估技术是基于桥梁静动力检 测、 无损检测等数据信息， 对桥梁的承载能力水平、 服务水平等进行综合评定。准确的桥梁状态评估对 确定相应 于桥梁管理部门掌握桥梁现有技术状况、 的养护维修策略、 优化资源配置等具有重要的现实 意义。常用的桥梁结构状态评估包含承载能力状 态、 耐久性状态等几个方面， 本文针对桥梁耐久性状 。 态开展相应研究工作 传统的确定型层次分析法在桥梁状态评估中得 到了广泛的应用， 该方法将桥梁的工作状态进行条 理化、 层次化， 实现桥梁结构的递阶逐步分析评估， 具有结构简单、 易于理解等优点， 得到了工程技术人 员的重视。但桥梁实际的评估过程中存在很多的复 杂性及不确定性， 确定型的方法无法很好地对这些 ［5 ］ 现象进行解决处理 。 因此， 本文采用不确定性层 次分析法实现了桥梁上部结构耐久性的评价 ， 从而 使桥梁状态评估的结构更准确可靠， 该体系包含的 主要内容如下： （ 1 ） 桥梁健康状态评价指标体系的确定 ； （ 2 ） 评价指标权重体系的建立； 1
及传统分析方法的缺点， 以中小跨径桥梁上部主梁结构为研究对象， 制定桥梁耐 久 性 评价 指标 体 系， 采用 不 确定 型 层次分析法计算指标权重， 降低人为主观因素影响， 最终实现桥梁的耐久性状态评估。 关键词： 桥梁; 耐久性; 不确定型层次分析法; 评估技术 中图分类号： U441 文献标识码： B 文章编号： 1673 － 6052 （ 2012 ） 11 － 0070 － 03
第 11 期
+ + + …， ω2 ω3 ， ωn ） 其中，
肖
祥等：基于不确定型层次分析法的中小跨径桥梁耐久性评估技术 （ 2）
· 71·
采用不确定型层次分析法计算获得各指标的权 示， 列于图 1 对应括号中。 重， 3 评价指标评语集量化体系确定 评价指标体系的评语集可以方便工程技术人员 对提高桥梁评估的准 对指标所处的状态进行评价， 确性具有重要的意义， 部分代表性指标的评语集如 1 4 。 表 表 所示
（ 3 ） 根据 A － = （ a ij－ ） m。 重系数 k，
n
nˑn
， A + = （ a ij+ ） 1
n
nˑn
计算权
k=
kω － ， mω + ］， 则， 权重向量为 ω = ［ 取权重区间 的中值作为指标的权重值。 2 桥梁耐久性评价指标体系确定及其权重计算
槡
j =1
∑
1
n i =1
， m=
［6 ， 7 ］
。不确定型层次分析法用于指标权
重计算的基本步骤如下： （ 1 ） 根据专家意见， 构造相应的判断矩阵 A = （ A ij ）
nˑn
， A ij = ［ a ij ， b ij ］
－ +
（ 1）
（ 2 ） 分别对 A ， A 采用区间数对数最小二乘 法求解， 得 ω
－ － － － + + = （ ω1－ ， …， ω2 ， ω3 ， ωn ） ， ω = （ ω1 ，
· 70·
北
方
交
通
2012
基于不确定型层次分析法的 中小跨径桥梁耐久性评估技术
肖
摘
1 祥， 魏
拓
2
（ 1． 中铁工程设计院有限公司沈阳分院， 沈阳 110023 ； 2． 辽宁省交通厅公路管理局， 沈阳 110005 ） 要： 桥梁结构状态评估对于保证桥梁的安 全 运 营， 提 高 运 输 效 率 具 有 重 要的 现实 意义。 考虑 到 现 有 规 范
1 2n
∏
a ji+ a jj+ ∑ ∏ + + j = 1 i = 1a a ij ii
n
k = 1， 2， 3． ． ． n 1 ，
2n
（ 4）
采用氯离子含量占水泥含量的百分比作为氯离 子含量的评价指标。
表1 氯离子含量评语集
评定等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 评分 100 80 60 40 0 80 60 40 20 20 构件技术状况 良好 较好 较差 坏 危险 氯离子含量 ＜ 0． 15 ［ 0． 15 ， 0． 4］ ［ 0． 4 ， 0． 7］ ［ 0． 7 ， 1． 0］ ＞ 1． 0
+
n
∑a ij
槡
j =1
∑
（ 5）
－
j =1
∑a ij
用混凝土强度匀质系数作为混凝土强度的评价 指标： K bm = R im R （ 6）
式中： R im —承重构件或其主要受力部位测区平 均换算强度值； R—承重构件混凝土极限抗压强度值 。
表2
构件技术状况 良好 较好 较差 坏 危险
混凝土强度评语集
（ 3 ） 评价指标评语集量化系统的建立 ； （ 4 ） 桥梁健康状态评价公式的建立。 其技术路线如图 1 所示。
图1
桥梁状态评估技术路线图
不确定型层次分析法计算理论
层次分析法用于桥梁结构状态评估的关键在于 通过构造合理的指标间判断矩阵， 依据相应数学算 法， 计算得到与实际相符的指标权重。 在传统的层 次分析法中， 判断矩阵是由 1 /9 9 之间的数字进行 表达， 可选择性比较低， 无法实现常见模糊事物的表 。 达 不确定型层次分析法通过构造区间判断矩阵对 可以很好地对事物 指标间相对重要程度进行表述， 间模糊性进行表述， 便于专家对指标间相对重要程 度进行判断
－ ωk =
[
n j =1
－ － a ki a kk ∏ － － i = 1a a ik ii n
] ]
1 2n
∑ ∏
[ [
－ n ji － i =1 ij
a a a a
－ jj － ii
] ]
1 2n
， k = 1， 2， 3． ． ． n
（ 3）
+ ωk =
[
n
+ + a ki a kk － － i = 1a a ik ii n
评定等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 评分 100 80 60 40 0 80 60 40 20 20
评定准则（ 平均 强度匀质系数） ＞ 1． 0 ［ 0． 95 ， 1． 0］ ［ 0． 9 ， 0． 95］ ［ 0． 85 ， 0． 9］ ＜ 0． 84