基于AHP和FCE的在役石拱桥技术状况评估

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石拱桥在受力和取材等方面具有独特优势,在我国数量众多,并且修建较早,很多成为旧桥甚至危桥,为了保证结构的可靠性使其能够继续更好地发挥道路通行的功能,应全面了解其工作性能从而进行科学的维护和加固。当前针对石拱桥的研究较少,根据现有关于圬工桥涵规范修订的调研资料,现役石拱桥病害发生比较普遍,这些病害不同程度影响着结构的可靠性。本文针对石拱桥技术状况评估方法进行了研究,具有一定的实际意义。本文就石拱桥起源发展、管理现状及评估意义进行了阐述,在比较分析国内外桥梁评估方法的基础上选择层次分析法和模糊综合评价法对石拱桥技术状态进行评估;针对石拱桥结构、材料特性,根据调研资料,对常见病害从设计、施工和运营角度进行了详细分析,并据此确定评价体系的基本指标,参照现行规范确定对应评价集;利用层次分析法从石拱桥的安全性、耐久性和适用性角度结合桥梁结构组成特点构建石拱桥技术状况评价递阶层次模型;采用专家群决策的方法结合聚类分析法确定了各层指标的初始权重,通过变权分析加强对“劣化”指标的重视,提高对应权重,以优化评估结果。利用模糊理论确定各指标的隶属函数,引入灰色关联度概念对序列型指标进行处理以反映其变化的不均衡性;最后将本文建立的模糊综合评价体系应用到一座实桥,根据现场检测数据通过多级模糊综合运算得出安全性、耐久性和适用性评价结果和全桥评价结果,与规范进行比较验证了其可行性,并给出石拱桥模糊评价软件设计的架构和流程图。
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