在役拱桥可靠性综合评估与加固方案优选分析

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1、武汉理工大学硕士学位论文灰色关联度是灰色系统理论的基础，它所揭示的是因素关系的强弱，其对象为时间序列，最终结果为对各序列做出排序。这种方法适合于多目标、多属性的评价，即对于某个问题有多个属性，同时有一组最优数据可描述这些属性。灰色关联度法能很好地反映客观事物的真实情况，但是，灰色关联度理论本身还不够成熟，其几何形状相似性的表达方式还不完善。7、模糊综合评判法【lol模糊综合评判法是模糊数学的一种具体的应用方法。它可以将不确定的各种信息用定量的方法表示出来，再借助于模糊运算得到结构的评判结果矩阵，通过评判结果矩阵，不但可以得出评判对

2、象的评判等级，而且可以得到其隶属于各个等级的具体情况等有用信息，目前在多个领域得到广泛应用。模糊综合评判法较好地解决了事物的模糊性和算法的确定性这一矛盾，能很好的反映客观事物的本质，是对桥梁各部件及整体工作状态进行综合评估的～种较理想的方法。1．2．4桥梁评估的国内外研究现状自80年代起，在一些工业发达国家，既有桥梁的养护维修、鉴定评估和加固改造已逐渐成为桥梁工程实践的重要内容。近年来，我国也在积极开展桥梁评估方面的研究，逐步积累资料和经验。国内外的众多专家学者在既有桥梁工作可靠性综合评估方面进行了大量的研究工作，并取得了不同程度

3、的进展。1、国外研究现状美国Pontis桥梁管理系统主要针对公路交通网中中小桥梁的管理与维护，目前己经广泛用于各州公路桥梁管理工作。系统采用网络优化模型和Markov决策过程实现桥梁养护维修预算的制订和资金的分配，通过效益／费用分析方法在限制预算内进行桥梁维修管理的决策

4、4,11】。J．deBrito等于1994年针对混凝土桥梁开发了桥梁管理专家系统。系统功能分为两大模块：(1)检测模块：进行桥梁现场信息定期采集，基于知识的交互式系统作为补充；(2)桥梁管理策略优化模块：包括检测策略、养护和维修三个子模块。系统采用了FORM(fi

5、rst．orderreliabilitymethods)方法进行可靠性评估【11-12l。HitoshiFuruta等于1996年采用遗传算法(GeneticAlgorithms)与神经网络fNeuralNetworks)J(Et结合的方法开发了桥梁损伤模糊评价专家系统。采用GA．NN相结合的方法，可以获得新的知识和判断规则113-141。H．G．Melhem和SenakaAturaliya采用专家系统工具CLIPS(CLanguage5武汉理工大学硕士学位论文IntegrateProductionSystem)建立了桥梁总体评价

6、程序。提出了采用模糊加权向量法，基于由重要性两两比较矩阵得到的权重，提高了最终评价结果的稳定性，支持检测者评价结果的分散性，克服了对部分监测者可能不精确检测结果的敏感性。系统对桥梁结构的最终评价值分为1～9级，并按照各级指标的权重及评价结果进行检测和维修策略的制订【15_17】。2、国内研究现状我国交通部科研所研制的省市级公路桥梁管理系统(CBMS)，引用了层次模块分解法(13PO)进行模块设计，将要实现的子系统、模块和功能层分解，构成树型层次结构，使系统结构化程度高，可维护和扩充性能好。评价对策子系统提供“桥梁使用功能评价”和“

7、旧桥加固对策支持方案”两个应用模块{18】。西南交通大学开发了铁路桥的条件评价专家系统(CARS)，这个系统最突出的贡献是展示了专家系统与一个动态数据库相结合的集成技术，系统采用了诸如破损数据的自动采集与自动生成、破损数据与评价准则的前提条件相一致等措施，使之在铁路桥的评价中得到较好的应用【19】。王永平等提出用损伤度来度量桥梁结构或构件的损伤程度，并采用模糊数学原理，建立了桥梁使用性能的模糊综合评价体系和桥梁评价的专家系统16,20]。潘黎明等采用层次分析法、模糊数学理论和人工神经网络方法对斜拉桥的安全性及耐久性评估进行了深入研

8、究，开发了大型桥梁安全性与耐久性评估的神经网络专家系统。其综合评估结果为桥梁总体状态对应于优、良、中、差、劣五个等级的模糊隶属度向量121】。1．3在役拱桥加固的研究现状1．3．1在役拱桥加固的基本要求【矧(1)拱桥加固方案确定以前，必须对已有结构进行检查和可靠性评价，全面了解己有结构的材料性能、结构构造和结构体系以及结构缺陷和损伤等结构信息，分析结构的受力现状和承载能力。(2)优选出的拱桥加固方案应满足效果可靠、技术可行、经济合理、施工便利等条件。结构加固方案的选择应充分考虑已有结构实际现状和加固后结构的受力特点，对结构整体进行

9、分析，保证加固后结构体系传力线路明确，结构可靠。另外应尽量考虑综合经济指标，考虑加固施工的具体特点和加固施工的技术水平。(3)加固方案应尽量减少对原有结构或构件的拆除和损伤，尽量保留并利6武汉理工大学硕士学位论文用其存在的作用。1．3．2在役桥梁加