基于可变模糊集理论的公路隧道衬砌结构健康状况评价方法

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1、分类号：U44，U4510710-2012121158硕士学位论文基于可变模糊集理论的公路隧道衬砌结构健康状况评价方法周绍文导师姓名职称谢永利教授申请学位级别工学硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2015年4月25日论文答辩日期2015年6月9日学位授予单位长安大学AssessmentApproachforHealthyConditionofHighwayTunnelsLiningStructureBasedonVariableFuzzySetsTheoryADissertationSubmittedfortheDegreeofMaste

2、rCandidate：ZhouShao-wenSupervisor：Prof.XieYong-liChang’anUniversity,Xi’an,China摘要鉴于目前公路隧道健康评价在指标权重确定、评价理论等方面存在的不足，论文对评价指标体系、指标判定标准及其无量纲化、指标权重的确定方法、隧道衬砌结构健康评价理论进行了深入研究。主要研究内容如下：1通过对六河高速和宜河高速公路隧道现场检测数据的统计分析，掌握了衬砌裂缝、渗漏水、衬砌厚度、衬砌背后空洞的分布情况，并分析其成因。2根据评价指标的选取原则，详细分析了公路隧道衬砌结构破损形态及其健康影

3、响因素，确定了衬砌结构健康评价指标，建立了公路隧道衬砌结构健康状况评价指标体系。3分析国内外现有隧道健康等级划分方法，结合我国隧道工程的特点，将公路隧道衬砌结构健康等级划分为五级。在已有研究成果的基础上，给出了各评价指标的判定标准，并建立了指标的无量纲化公式。4为克服层次分析法的不足及反映各专家的评判水平，利用模糊层次分析法和熵值理论综合确定指标权重，提高了权重系数的精度。5分析现有评价方法的优缺点，提出了基于可变模糊集理论的公路隧道衬砌结构健康状况评价方法。研究结果表明，可变模糊综合评价模型在公路隧道衬砌结构健康评价中具有较好的适用性，利用模型

4、的可变性对级别特征值的稳定性进行分析，最终综合不同模型的评价结果以确定衬砌结构健康等级，提高了评价结果的可靠性。关键词：公路隧道，衬砌结构，健康状况评价方法，模糊层次分析法，熵值法，可变模糊集理论IAbstractInviewofthedeficiencyofindexweightandevaluationtheoryinthecurrenthighwaytunnelhealthassessment，thehealthevaluationindexsystem，judgingcriteriaforindexanditsdimensionless,

5、thedeterminationmethodofindexweightandthehealthevaluationtheoryfortunnelliningstructureweredeeplystudied.Themainresearchcontentsareasfollows:1.Thedistributionofliningcrack,waterleakage,liningthickness,cavityhehindliningaremasteredbasedonthestatisticalanalysisoffieldtestdataof

6、LiuHeandYiHeexpresswaytunnel,thenanalyzeitscauses.2.Accordingtotheselectingprincipleofevaluationindex，tunnelstructuralbreakageformsanditshealthimpactfactorsaredetailedlyanalyzed,andtheliningstructurehealthevaluationindexarestudiedout，thentheevaluationindexsystemforhealthstatu

7、sofhighwaytunnelliningstructureisfounded.3.Analysingtheexistingdivisionmenthodsoftunnelhealthgradeathomeandabroad,combinedwiththecharacteristicsoftunnelengineeringinChina,thehighwaytunnelliningstructureisdividedintofivehealthlevel.Onthebasisoftheexistingresearchresults,judgin

8、gcriteriaofindexesaregivedandindicatorsdimensionlessformulaisestabli