模糊层次分析法在桥梁方案比选中应用.pdf

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1、申振森等：模糊层次分析法在桥梁方案比选中应用ll7模糊层次分析法在桥梁方案比选中应用申振森，贾艳敏(东北林业大学土木工程学院，哈尔滨150040)【摘要】运用层次分析法与模糊理论相结合的模糊层次分析法，综合考虑桥梁的安全性、功能性、经济型、美观性，通过选取适用于中小跨径桥梁的16个比选指标及其隶属度函数，结合工程实例，建立了实例工程桥方案比选分析模型。对四个桥型方案进行必选分析，经比较，最终确定预应力混凝土连续梁桥为最佳桥型方案。【关键词】模糊层次分析法；方案比选；隶属度函数【中图分类号】TU378【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2012

2、)02一Ol17-02运用以层次分析和模糊数学为基础的模糊层次分1．1评价指标的选择析法，综合考虑影响桥梁方案比选的各个因素，通过对桥梁选取合理的评价指标体系是桥梁方案比选的基础，通工程的若干方案进行客观、全面的评价分析，得到合理的实过对桥梁方案影响程度较大的、具有普遍性和规律性诸因施方案。文中四个比选桥型方案分别为：方案一预应力混素分析比较后，选择4个方面进行综合评价：①安全；②功凝土连续梁桥，方案二预应力混凝土斜腿刚构桥，方案三中能；③经济；④环境美观J。通过搜集国内外桥梁方案比选承式钢管拱桥，方案四等截面连续钢箱梁桥。方面的文献、书籍，结合具体桥梁

3、方案比选工作特点，选择1桥梁方案评价体系的建立及模糊层次分析方法了16项比选评价指标，如图1所示。图1桥梁方案比选指标体系1．2隶属度函数的选择实例工程跨越松花江支流马家沟河，是连接东北林业比选指标的隶属度函数直接影响最终比选结果，根据大学主校园区与新建校园区的重要通道。四个备选桥梁方参考文献[2]、[6]，对于不确定的指标采用如下函数：／,()案如下：=x／lO，其中为方案指标量化值；对于确定性指标如承载方案1：预应力混凝=七连续梁桥。桥跨布置为17．5m+潜力、桥梁长度等采用降半梯形分布的隶属度函数，对于工32m+16m的预应力混凝土连续箱梁桥，桥宽

4、12m，长程造价等指标采用降半正态分布的隶属度函数。65．5m，主梁采用等高单箱双室截面；下部采用桩柱接盖梁1．3模糊层次分析方法．形式，基础采用钻孔灌注桩。方案简洁流畅，施工便捷，成模糊层次分析法是将模糊综合评价法的理论、方法与本较低。层次分析法结合，构建权重向量A和模糊评价矩阵，再将方案2：预应力混凝=匕斜腿刚构桥。桥跨布置为16m+权重向量A和模糊评价矩阵R进行内积肼(·，+)运算，36m+16m，桥宽12m，桥长64m，主梁采用变高单箱双室截得出最终评价结果曰，即B=AoR，取最终评价结果曰中最面，主梁根部梁高为2．1

5、n，跨中梁高为1．2m。根

6、部和跨中大值对应的方案为最佳方案。梁段之间直线过度；主梁与斜腿之问夹角1350，斜腿与承台2实例分析之间铰结；桥台基础为重力式桥台，主墩基础为桩基础。方118低温建筑技术2012年第2期(总第164期)案养护方便，造价较低。A=(0．4545，0．0909，0．2273，0．2273)方案3：中承式钢管拱桥。方案为跨径70m中承式两B=A~R=(0．7277，0．6435，0．2536，0．6675)肋系杆拱桥，桥宽12m，拱肋矢跨比为1／5，拱高12m，主拱圈(3)环境指标：为哑铃型截面，拱脚区用K撑连接，桥面系以上用直撑连方案一方案二方案三方案四接；

7、吊杆采用平行镀锌高强钢丝束，间距5m；桥台采用重力0．74670．75330．82670．7R=式，钻孔灌注桩基础。方案造型优美，造价较高，养护不变。0．750．810．850．76方案4：等截面连续钢箱梁桥。桥跨布置为16m+0．800．810．74O．7832m+16m，桥宽12m，桥长64m，主梁采用等高单箱六室截A=(0．3333，0．3333，0．3333)面，梁高1．3m，主梁每隔2m设置一道横隔板；下部基础为B=A。R=(0．7655，0．7910，0．8055，0．7466)桩基础，边跨钢箱梁中填充部分钢砂}昆凝土以防止支座出由功能、安全

8、、经济、环境指标的比选结果，可得到整体现负反力。方案制作简单，安装方便，养护困难。方案的评价矩阵及最终比选结果如表2所示。根据参考文献[1]、[4]、[5]及模糊层次分析原理，构表2桥梁方案比选评价结果建判断矩阵，确定安全性指标权重如表l所示。表1安全指标评价矩阵及权重计算由表2可知，预应力混凝土连续梁桥在安全、功能、经济三个方面都优于其它桥型方案；四个方案的优选顺序为：方案一>方案四>方案二>方案三，最后确定方案一预应力混凝土连续梁桥为最优的桥型方案，为推荐方案。10．5555o．5107o．34770．0478l3结语肛l0．3o30o．17050．

9、34760．5060I(1)根据文中建立的中小跨径桥梁方案比选分析模0．83。~