基于模糊数学的混凝土结构可靠性分析

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1、基于模糊数学的混凝土结构可靠性分析ReliabilityAnalysisofConcreteStructresBasedonFuzzyMathmatics作者姓名童雪学位类型学历硕士学科、专业结构工程研究方向混凝土结构与砌体结构导师及职称黄慎江副教授2013年04月基于模糊数学的混凝土结构可靠性分析摘要混凝土结构可靠性评定及结构可靠性设计，是我国工程界亟待解决的问题，也是国内外学术界和工程界关注的热点问题之一。目前，我国的可靠性鉴定法仍处于研究阶段，对既有建筑物可靠性的鉴定所采用的标准与法规基本属于实用鉴定法范畴。该鉴定方法是在传统经验法基础上发展起来的，它克服了传统经验法的缺点

2、，同时，充分利用了现代检测仪器和测试技术，合理运用了概率论和数理统计的知识。然而，该方法只能就既有建筑物目前状态进行评价，无法给出既有建筑物继续服役的失效概率。尽管如此，作为可靠性鉴定法的基础，实用鉴定法仍被我国的有关标准和法规所采用。由于混凝土结构可靠性评估具有：目标及影响因素模糊，评价模型简单以及指标体系不够完整等特点，因此，很难对结构的安全性、适用性以及耐久性进行全面、精确的评价。本文详细论述了模糊性、模糊概念、相对隶属度、贴近度等基本概念。提出了利用模糊数学理论综合评定混凝土结构可靠性的方法。首先，结合混凝土结构自身的特点，建立多层次的综合评估模型，再依据现有研究成果和专

3、家经验，将指标层和项目层的评估分级标准化，将不确定信息用定量的方法表示出来，并根据由模糊运算得到综合评价矩阵，确定出各级因素域及权重和各级评价向量。同时，根据各评定项目的特征，对其进行可靠性等级划分，并相应构造出隶属函数及评估向量。通过对既有混凝土结构的逐层综合评估，最终评定出结构的整体可靠性等级。本文以上海某职业技术学校教学楼为算例，对其结构可靠性进行了评估，最终计算结果与实际情况接近，可以为结构可靠性的鉴定提供理论依据。关键词：可靠性；模糊数学；隶属函数；层次分析法；模糊综合评价ReliabilityAnalysisofConcreteStructresBasedonFuzz

4、yMathmaticsABSTRACTConcretestructurereliabilityassessmentalongwiththestructuralreliabilitydesignisanengineeringproblemtobesolvedinourcountry,anditisalsooneofthehottopicinacademicsandengineeringfieldbothdomesticallyandabroad.Atpresent,theassessmentmethodofthereliabilityinChinaisstillinresearch

5、stage.Bothbuildingstandardsandregulationsadoptedbythereliabilityappraisalbasicallybelongstothecategoryofpracticalsurveymethod.Theidentificationmethodisdevelopedbasedonthetraditionalexperiencemethod,anditovercomesthedrawbackofthetraditionalempiricalmethod.Atthesametime,itmakesfulluseofthemoder

6、ntestinginstrumentsandtesttechniques,reasonablyusetheknowledgeprobabilitytheoryandmathematicalstatistics.However,themethodcanjustevaluatethecurrentstatusinbothbuildings,yetfailstogivethefailureprobabilityfortheexistingbuildingwhichcontinuestoserve.Nevertheless,asthefoundationforthereliability

7、assessment,practicalidentificationmethodisstillbeingusedbyChina'srelevantstandardsandregulations.Becausetheconcretestructurereliabilityevaluationhasthefeaturessuchasthatitstargetanditsinfluencingfactorsarefuzzy,thattheevaluationmodelissimple,