服役桥梁加固方案优选决策支持系统.pdf

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1、中外公路第229卷第2期l56009年4月文章编号：1671—2579(2009)O2一O156_O6服役桥梁加固方案优选决策支持系统边晶梅。，朱浮声。，高晓刚。，白泉。阚亮(1．沈阳化工学院，辽宁沈阳110142；2．东北大学；3．辽宁省交通厅公路管理局；4．沈阳远大铝业工程有限公司)摘要：随着大量危旧桥梁的不断出现，桥梁维修加固问题已逐渐成为桥梁工程的重点。为了从众多初步可行的方案中选出一个最佳方案，以达到技术可行、效果可靠、经济合理、施工简便和确保质量的目标，该文编制了桥梁加固方案优选决策支持系统。尝试对多种单一

2、评价方法的评价结论进行组合，以克服多方法评价结论的非一致性问题，得到更有效、合理的桥梁加固方案优劣顺序。最佳方案选择过程的程序化可以降低综合评价工作强度及评价成本，提高工作效率和评价结果可靠度，为桥梁管理者提供方便。关键词：服役桥梁；加固方案优选；决策支持系统；组合评价为了适应公路交通运输事业发展需求，保证桥梁加固方案优选过程程序化，建立桥梁加固方案优选决结构安全、满足使用功能、有效延长桥梁使用寿命，需策支持系统，避免了大量复杂繁琐的手工计算。要对大量的危旧桥梁进行改造或加固。加固方案的选择对加固改造工程的质量和经济性

3、影响很大，是加固1桥梁加固方案综合评价指标体系改造项目成功与否的关键。旧桥的加固是在原桥基础上进行的，施工条件受环境影响大，而且涉及到加固部1．1综合评价指标体系分与原结构协同工作、结构老化病害等问题，与新建桥影响旧桥加固方案选择的因素很多，主要包括：①相比难度较大，风险也大。桥梁加固方案优选的目的桥梁加固方案的效果可靠性；②桥梁加固方案的经济就是从众多初步可行方案中选出一个最佳方案，以达合理性；③桥梁加固方案的技术可行性；④桥梁加固到技术可行、效果可靠、经济合理、施工简便和确保质方案的施工方便性。有的地区还要求考虑桥

4、梁加固后量的基本目标。的美观性。根据桥梁加固的特点和技术要求，把基本影响旧桥加固方案取舍的因素很多，国内外研究目标进一步分解、细化，就可以根据加固具体需要建立人员先后采用了一些综合评价方法，如层次分析法、模桥梁加固方案综合评价指标体系(表1)。糊综合评判法等，以不同的途径构造了加固方案决策表1桥梁加固方案评价指标体系模型，还开发了一套桥梁加固方案优选软件系统。有第一层次因素第二层次因素的文献在确定评价指标权重时尝试了变权和主、客观强度要求满足程度权重结合。但目前存在两个突出问题：第一，决策方法刚度要求满足程度效果可靠性

5、U耐久性要求满足程度比较单一，且存在多方法评价结论的非一致性问题。对加固构件无不利影响第二，优选理论研究与实际应用脱节。一些优选方法新旧结构协调工作满足程度虽然研究证明可行，但尚未在实践中得到普遍应用。加固所需费用㈨虽然研究人员给出了评价方法的应用步骤和算例，但加固所需工期经济合理性加固后所需的年维护费用“z有些模型的数据计算复杂，难以手工计算。为此，本文对原有结构的利用程度首先尝试对多方法评价结论的非一致性问题进行研加固方案采用技术的成熟性究，对多种单一综合评价方法的评价结论进行组合，力技术可行性加固方案与加固原因的

6、适应性U3：图找到更有效、合理的加固方案优劣排序；其次将旧桥加固方案与所在地条件的适应性收稿日期：2009—03—21(修改稿)作者简介：边晶梅，女，博士．E—mail：bianjingmei@163．com2009年第2期边晶梅，等：服役桥梁加固方案优选决策支持系统157续表1桥梁加固方案优选决策支持系统加固施工技术的复杂程度施工方便性加固对交通的影响程度数对施工人员水平的要求据输入结构美观性【，加固后结构的美观性及输出萋ll萎ll蓁ll蓁组合评价方法及—致—1．2指标值的处理性桥梁加固方案评价指标体系中，有少量的定

7、量指验证标，而更多的则是模糊性很强的定性指标。对定性指图1桥梁加固方案优选决策系统功能结构图标进行简化处理，借助模糊理论，根据具体问题不同的的层次分析法还需要各评价指标之间的权重判断矩复杂程度和需要，每一影响加固效果的因素可按其性阵，相邻指标比较法需要输入反映专家意见的数据。质程度分为若干等级，在定性目标的论域[0，1]上，分以上数据可以从键盘直接输入，也可以预先存入文本别给出评定值。采用7级因素等级集E一{很差，差，文件然后直接在程序中读取。较差，中，较好，好，很好)==：{0．05，0．20，0．35，0．50，3

8、．2数据标准化处理0．65，0．80，0．95)。对于定量指标，运用模糊数学理这个模块完成对数据的标准化处理功能，提供了论，选用合适的隶属函数(文献[8])转化到[O，1]之间，线性比例变换法、向量归一化法(列模等于1)、归一化与定性指标评价值构成决策矩阵。所涉及的评价指标法(列和等于1)、标准样本变换法、极差变换法和改进中，可能