混凝土桥梁耐久性模糊综合评价

混凝土桥梁耐久性模糊综合评价

王国迎[1]2007年在《钢筋混凝土桥梁结构耐久性模糊综合评价》文中研究表明钢筋混凝土桥梁是应用非常广泛的一种桥梁结构形式,由于钢筋混凝土结构材料自身和使用环境的特点,混凝土桥梁结构存在着严重的耐久性问题。国内外有关资料表明,由于混凝土结构耐久性病害而导致的经济损失是非常巨大的,并且随着环境的变化和功能要求的提高,耐久性问题会愈来愈突出。桥梁结构耐久性损伤状态评估是对桥梁进行养护、维修和技术改造必不可少的重要环节。本文在总结目前已有桥梁耐久性评估研究成果的基础上,对钢筋混凝土桥梁结构的耐久性评价问题进行了研究。首先对桥梁耐久性研究的意义、主要研究内容和研究方法进行了论述,然后对影响钢筋混凝土桥梁耐久性的因素、结构耐久性损伤机理及耐久性损伤对钢筋混凝土桥梁结构性能的影响和进行了分析研究。由于桥梁结构的耐久性损伤评定过程中包含大量的模糊信息,本文将层次分析法与模糊数学理论相结合建立了钢筋混凝土桥梁耐久性评价的模糊综合评定方法,建立了桥梁结构耐久性损伤评估模型和相应的指标体系,最后根据最大隶属原则,得出待评定桥梁结构的耐久性等级。并结合工程实例,选用武邑县坡道桥检测数据对该桥的进行了耐久性评估,评估结果与实际情况较为吻合,表明该方法是大致可行的。为提高评估效率,减少繁琐的矩阵运算,本文所述的模糊评估过程被制作成简易的计算机软件,用Visual Basic语言编制了相应的计算机程序,能够快速评估在用钢筋混凝土桥梁结构的耐久性。

付永强[2]2009年在《在役公路桥梁的模糊综合评估与寿命预测》文中认为在自然环境、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、构件和结构叁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、安全性和适用性叁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、安全性和适用性叁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。

赵涛[3]2008年在《在役预应力混凝土桥梁耐久性评价》文中研究表明服役桥梁在自然环境及材料内部因素的作用下,随着时间的推移,混凝土桥梁在材料、构件和结构叁个层次上出现了不同程度的耐久性损伤,这些损伤的积累必然导致桥梁耐久性降低,影响到桥梁结构的正常使用。目前应用可靠度理论对结构耐久性进行评价正逐渐发展为研究热点,如何根据单个构件耐久性能退化的结果来评价整个结构的服役状态显得十分必要。本文在叙述影响预应力混凝土桥梁耐久性的主要因素基础上,归纳总结了预应力混凝土桥梁耐久性的检测内容和方法,以模糊数学理论为基础,建立了预应力结构模糊评价模型。论文分析了在役预应力混凝土桥梁面临的诸多耐久性问题,阐述了在役预应力混凝土桥梁耐久性评估研究的背景和意义,总结了预应力混凝土桥梁耐久性的发展历史和研究现状。针对各个影响预应力混凝土桥梁结构耐久性的基本因素进行了归纳总结及分析。给出了混凝土碳化、氯离子侵蚀、混凝土冻融破坏、混凝土表面磨损、混凝土中钢筋锈蚀、混凝土碱-骨料反应、混凝土强度变化和预应力筋的耐久性退化共八个方面的影响因素、作用机理及计算模型。对耐久性检测项目分别进行阐述,详细叙述了各种检测项目的基本原理和具体方法。主要有环境条件的检测;混凝土材料物理参数的检测;混凝土结构参数的检测;耐久性损伤的检测。采用模糊数学方法,建立了耐久性综合评定模型,通过对一座实桥上进行预应力混凝土桥梁结构耐久性的检测和评估,验证了本文提出的评价方法。

刘远洋[4]2012年在《混凝土梁桥耐久性与预防性养护策略》文中进行了进一步梳理对于在役混凝土桥梁而言,桥梁结构发生病害破坏之前,对桥梁结构进行有计划的预防性养护,可以延长桥梁使用寿命、改善桥梁整体服务质量、延缓中修或大修期限并达到良好的社会经济效益的目的。对桥梁结构耐久性现状进行准确、科学、合理的评价是制定预防性养护方案的前提和关键。本文以珲乌高速公路吉林至长春段(以下简称长吉高速公路)改扩建工程为依托,结合东北地区的气候特点,总结了长吉高速公路中混凝土结构桥梁的主要病害,并分析病害产生的主要原因,从而提出严寒地区桥梁结构的耐久性指标。在此基础上,建立适用于严寒地区的钢筋混凝土桥梁预防性养护评价的指标体系,提出分级标准、确定因素权重,建立一套层次分析法的模糊综合评价方法,并以长吉改扩建工程为工程实例对该模型进行实际应用,并验证该模型的实用性与可靠性。

郭丰哲[5]2005年在《既有钢筋混凝土桥梁的耐久性检测及评估研究》文中提出钢筋混凝土结构广泛应用于各类土木工程中。长期以来,由于“重强度轻耐久”设计思想的影响,大量的钢筋混凝土结构在使用期内就出现了由于耐久性失效而老化现象。钢筋混凝土结构的耐久性问题造成的负面影响和经济损失,引起了越来越多的学者和工程技术人员的关注。结构耐久性影响因素很多,并且各因素的关系错综复杂,相互耦合。因此,如何科学合理地评价现有结构并进行工程决策,已经成为当前钢筋混凝土结构耐久性研究的迫切任务。 本文结合高等学校青年教师教学科研奖励计划、四川省应用基础研究项目及实际工程结构的检测和评估项目,对钢筋混凝土结构的耐久性评估课题进行了一些研究。主要包括以下几个方面的内容: 1.从混凝土碳化、氯离子对结构的侵蚀、抗渗性与抗冻性、碱-骨料反应和钢筋锈蚀这几个方面入手,仔细分析了影响结构耐久性的因素,并重点介绍了钢筋锈蚀和混凝土碳化对结构耐久性的影响。 2.系统阐述了国内外混凝土耐久性各影响因素的研究现状,对已有的研究成果进行了评述,并结合最新的研究动态,指出混凝土各影响因素研究中存在的若干问题。 3.对混凝土结构耐久性检测的内容及过程进行了详细描述。采用现场量测法、回弹法、钻芯法等对结构进行材料性质检测,从而为耐久性的评定提供数据基础。 4.本文提出一种改进的叁级综合评判方法。该方法的特点是:用类比法对非定量因素定量化,建立隶属函数;根据各因素之间的重要性,用层次分析(AHP)法确定因素权重;采用加权平均模型作为综合评判模型;用非对称贴近度法划分桥梁耐久性等级。 5.结合所建立的检测与评估体系,通过两个具体工程实例的检测评估实施,阐明实施的过程及系统的可行性,为今后相关项目研究提供一定的参考价值。

周畅[6]2008年在《在役桥梁状态评估和养护管理方法的研究》文中进行了进一步梳理本文首先以“杭州市区交通干道桥梁隧道在线安全监控管理信息系统(二期)”为依托,针对中北桥进行了健康监测、预警研究。研究了传感器的布设方案、健康监测预警值的确定、温度变化对预警值的影响。本文按照不同的桥型特点,研究分析并细化了桥梁状态评估的指标体系。同时引入模糊概念,用叁角模糊数来代替传统的标度,采用模糊层次分析法(fuzzyanalytic hierarchy process)作为桥梁综合状态评估的基本工具,提出用多层次的模糊变化来计算顶层指标的模糊判断矩阵,最终得到桥梁的状态评分。本文提出模糊费用的概念,用来代表桥梁养护所需要的费用,并结合模糊综合评价的方法给出计算公式。分析了时变因素引起的桥梁性能衰退,用马尔科夫方法和神经网络方法两种预测手段,得到桥梁在预测年的模糊评价集,从而为分析预测年需要的养护费用提供了途径。用全寿命成本分析(LCCA)的思想,考虑利率对养护费用的影响,给出利率影响下的养护费用计算公式。最后总结得到了考虑时变和利率的养护费用计算公式。本文将桥梁养护系统分为系统级和项目级两个层次,分析其各自的研究内容和定位。提出适用于城市桥梁养护决策的综合指标排序方法,应用于对网络内桥梁养护顺序的排列选择;之后又在此基础上结合P范数的理论,给出了一种基于欧几里德距离(Euclidean Distance)来判断养护优先级的量化方法。提出了养护规划的数学模型——平均状态等级最高和总的养护费用最少,并将之简化为有约束的单目标线性整数规划,用遗传算法来寻优。提出了一种独特的染色体编码方法,具有简单、含义丰富的特点,并结合Matlab编程语言编写了计算程序。在上述研究的基础上,本文概要了桥梁健康监测、预警与养护规划指南的编制要点。

张新占[7]2004年在《桥梁管理系统研究》文中研究指明本文在分析研究桥梁管理系统理论的基础上,建立了项目级和网级管理系统的模块结构。提出了将耐久性作为评价桥梁使用功能的评价指标,并采用基于模糊集合论和层次分析法(AHP法)的多级模糊综合评价方法,为了使评价过程自动化,建立了完整、系统的隶属函数体系。探索了一种根据桥梁构件受力特点和定期检查结果,简便、快速评估桥梁安全性的方法。提出了从行车条件、通过能力和与周围环境协调性叁方面评价桥梁适应性的方法。分别利用灰色系统预测模型(GM)和人工神经网络预测模型(BP网络)对桥梁的使用功能和承载能力进行了预测,并应用最优组合预测理论,提出了组合预测模型,推导了组合预测模型的权值计算公式。运用寿命周期费用分析法进行项目决策,按桥梁技术参数排序法和使用效果优化法进行系统决策。提出了养护对策树,建立了养护对策库,为养护工作者提供了方便。开发出的系统软件灵活、方便、实用,可成为桥梁管理部门快速、高效、可靠的管理工具,并以两座不同类型的桥梁为例说明了桥梁管理系统的应用。

潘文博[8]2008年在《钢管混凝土拱桥耐久性评估及预测方法研究》文中研究说明近年来,大量旧桥承载力不足、老化、破损己引起世界性关注。钢管混凝土拱桥的质量和耐久性评价也已经成为工程界的热题。本文在总结目前国内外关于钢管混凝土拱桥耐久性评估研究成果的基础上,对混凝土拱桥耐久性评估方法做了进一步研究。主要研究内容如下:(1)在全面研究了工程背景、分析了必要性的基础上,本文详细介绍国内外桥梁评价方法的研究进展以及常用方法。(2)全面系统的分析了影响钢管混凝土拱桥质量和耐久性的因素,归纳为以下几大类:拱桥墩(台)及基础;拱肋;吊杆;系杆;横(纵)梁;其他部件。(3)建立了基于模糊综合评价的桥梁耐久性及预测的改进模型。在该模型中,针对模糊综合评价中权值确定困难的问题,将权的最小平方法引入该模型,较好的解决了该问题。该模型具有层次分析法的优点,还克服了传统层次分析法中的不足之处,避免了“一致性检验”,能快速、简捷的求得评价指标的权重。权的最小平方法不仅拓展了层次分析法的应用范围,同时也为确定权重等排序问题提供了一种简明、高效方法。(4)基于层次可拓工程法,建立了桥梁耐久性评估及预测的可拓层次分析法模型。该模型将可拓学的基本原理引入到层次分析法之中,通过层次分析法和可拓学的有机结合,得到了可拓层次分析法。在充分考虑影响桥梁质量和耐久性的基础上,首次将该模型用于桥梁质量评价。(5)运用拓层次分析法和改进的模糊数学综合评价模型对同一混凝土桥梁进行了评价,得出了相同结果,且结果与定性分析以及现场调查结果一致,较好的验证了模型的正确性与实用性。

陈晶, 鲍学英, 赵延龙[9]2015年在《基于模糊可拓层次分析法的在役混凝土桥梁耐久性评估》文中认为对在役混凝土桥梁的耐久性研究是目前学术界的热点问题。使用科学的方法对其耐久性进行合理的评估,是解决该问题的关键。考虑到在役混凝土桥梁耐久性评估中的不确定性,利用改进的叁标度层次分析法及模糊可拓理论,建立了基于模糊可拓层次分析法的在役混凝土桥梁耐久性评估模型。首先,根据桥梁的结构及所处环境的特点,建立了在役混凝土桥梁耐久性评估指标体系。其次,运用改进的叁标度层次分析法确定指标权重。然后,使用模糊可拓理论确定耐久性等级。最后,通过具体的实例分析,证明了该评估方法的科学性和有效性。

王向阳, 吴琼, 谢凯悦[10]2017年在《基于可靠度的氯盐与冻融环境下桥梁耐久性模糊综合评价法》文中提出建立了一套基于可靠度的桥梁耐久性模糊综合评价方法。该方法将冻融和氯离子作用下桥梁力学性能的退化通过承载能力和正常使用极限状态体现,采用蒙特卡罗法分析各种极限状态的局部可靠度,将局部可靠度指标借助模糊运算得到桥梁体系的耐久性综合评分。该方法用于某预应力桥梁的耐久性计算分析,表明:桥梁在冻融与氯离子环境下随腐蚀的加重耐久性也逐渐降低,桥梁耐久性达不到100年设计使用期。在桥梁耐久性影响因素中,环境湿度与保护层厚度的敏感度较大,控制桥梁环境湿度和保护层厚度,有助于桥梁耐久性提升。该方法可以为桥梁耐久性评价提供一种新的参考。

参考文献:

[1]. 钢筋混凝土桥梁结构耐久性模糊综合评价[D]. 王国迎. 河北工业大学. 2007

[2]. 在役公路桥梁的模糊综合评估与寿命预测[D]. 付永强. 合肥工业大学. 2009

[3]. 在役预应力混凝土桥梁耐久性评价[D]. 赵涛. 长安大学. 2008

[4]. 混凝土梁桥耐久性与预防性养护策略[D]. 刘远洋. 长安大学. 2012

[5]. 既有钢筋混凝土桥梁的耐久性检测及评估研究[D]. 郭丰哲. 西南交通大学. 2005

[6]. 在役桥梁状态评估和养护管理方法的研究[D]. 周畅. 浙江大学. 2008

[7]. 桥梁管理系统研究[D]. 张新占. 长安大学. 2004

[8]. 钢管混凝土拱桥耐久性评估及预测方法研究[D]. 潘文博. 长安大学. 2008

[9]. 基于模糊可拓层次分析法的在役混凝土桥梁耐久性评估[J]. 陈晶, 鲍学英, 赵延龙. 安全与环境学报. 2015

[10]. 基于可靠度的氯盐与冻融环境下桥梁耐久性模糊综合评价法[J]. 王向阳, 吴琼, 谢凯悦. 工程与建设. 2017

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