摘要:本文構(gòu)建了對混凝土結(jié)構(gòu)工程性能的綜合評(píng)價(jià)模型:建立一套全新的評(píng)價(jià)指標(biāo),依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),通過層次分析和混凝土結(jié)構(gòu)綜合性能評(píng)價(jià)分值的辦法,得出混凝土工程的綜合性能,進(jìn)而證明這種評(píng)價(jià)的有效性跟實(shí)用性。
關(guān)鍵詞:混凝土結(jié)構(gòu); 新的評(píng)價(jià)指標(biāo); 層次分析
1混凝土結(jié)構(gòu)工程評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立
混凝土結(jié)構(gòu)工程,在其使用過程中,由于必須承受的荷載作用以及周圍環(huán)境對其的侵害,必然會(huì)引起結(jié)構(gòu)功能的變化,這樣就會(huì)危害到人們的正常生活爭產(chǎn)的安全。因?yàn)椴煌慕Y(jié)構(gòu),可能劣化的方向、程度等都會(huì)有著各種各樣的不同,而影響建筑物劣化程度的因素有很多,每一個(gè)因素對它的影響程度、效果也都不一樣,所以在結(jié)構(gòu)工程實(shí)際工作狀態(tài)的基礎(chǔ)上,必須建立一套完善的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,對各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行逐一細(xì)化,才能對工程結(jié)構(gòu)的運(yùn)營狀態(tài)給出正確合理的評(píng)估。
混凝土結(jié)構(gòu)工程性能評(píng)價(jià)分為七個(gè)方面:
1、基礎(chǔ)部分:地基—基礎(chǔ);
2、主體結(jié)構(gòu):梁—板—柱—墻;
3、屋面結(jié)構(gòu):屋面承重層—屋面結(jié)構(gòu)層—屋面排水;
4、室內(nèi)裝飾工程:內(nèi)墻抹灰—門窗油漆—細(xì)木裝飾;
5、室外裝飾工程:外墻面抹灰—粉墻裙—粉臺(tái)階和散水;
6、樓地面工程:地面—樓面—樓梯—臺(tái)階—室外坡道;
7、水衛(wèi)電氣工程:水衛(wèi)—電照—暖氣—特種設(shè)備。
在考慮到混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),我們采用1-9標(biāo)度,對各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了分值劃分,對其結(jié)構(gòu)工程運(yùn)營的狀態(tài),比較確切地準(zhǔn)確地確定兩個(gè)相鄰標(biāo)度之間取一個(gè)中間值,為后續(xù)混凝土工程的養(yǎng)護(hù)和病害處理,提供了定量的依據(jù)。
2運(yùn)用層次分析法建立評(píng)價(jià)模型
層次分析法(Analytic Hierarchy Process,簡稱AHP)是20世紀(jì)70年代美國匹茨堡大學(xué)教授A.L.Saaty于提出的一種系統(tǒng)分析方法。它是將定性分析和定量分析有機(jī)結(jié)合,分析多目標(biāo)、多準(zhǔn)則的復(fù)雜的大系統(tǒng)的強(qiáng)有力的工具。它思路清晰,方法便捷,適用面廣,系統(tǒng)性強(qiáng),他數(shù)字化了人們的思維過程,有助于
運(yùn)用AHP法解決問題的步驟:
1、分解問題,構(gòu)建遞階層次結(jié)構(gòu);
2、按規(guī)定的尺度,將現(xiàn)有的資料進(jìn)行兩兩比較,構(gòu)建兩兩比較判斷矩陣;
3、層次單排序、一致性檢測;
4、總體排序及總的一致性檢驗(yàn),得出各個(gè)方案對總目標(biāo)的優(yōu)劣順序和整個(gè)遞階結(jié)構(gòu)所有判斷的一致性指標(biāo),并進(jìn)行決策。
2混凝土結(jié)構(gòu)工程運(yùn)營狀態(tài)
要對混凝土結(jié)構(gòu)工程綜合性能評(píng)價(jià)的技術(shù)方法進(jìn)行分析,對混凝土結(jié)構(gòu)工程運(yùn)營狀態(tài)的了解是必須的,下面進(jìn)行部分混凝土結(jié)構(gòu)工程運(yùn)營狀態(tài)介紹:對于混凝土結(jié)構(gòu)工程運(yùn)營狀態(tài)來說分為好多種的狀態(tài),一般是分為一類(良好狀態(tài)),二類(較好狀態(tài)),三類(較差狀態(tài))四類(極差狀態(tài))。對于基礎(chǔ)工程來說,地基的一類狀態(tài)時(shí)只有足有的承載能力,且,整體沒有不均勻的沉降發(fā)生。而基礎(chǔ)的一類狀態(tài)則是指有足夠的承載能力,而且能夠?qū)⑹艿降暮奢d均勻的傳遞到地基上,使得地基土的密實(shí)度和承載能力得到提高。不同于一類狀態(tài)的是二三四類狀態(tài)。對于地基的二類狀態(tài)是指能夠完全勝任承受荷載的要求,但是有些許的沉降;三類狀態(tài)則是指不能承擔(dān)相應(yīng)的荷載,導(dǎo)致出現(xiàn)局部的不均勻沉降,只是沉降的影響比較小,只是有些許的損壞;第四類是指比前三類都差的情況,主要是沉降對結(jié)構(gòu)的影響很大。對于基礎(chǔ)來講,二類是指能夠承擔(dān)相應(yīng)的荷載,提高地基的密實(shí)度,但是沉降量較大,沉降速度較快;三類是指承載力已經(jīng)出現(xiàn)了不足,而且有部分的荷載傳遞不均勻,對提高密實(shí)度影響不大;第四類是指承載力不足,且有明顯的不均勻荷載傳遞,基本無法提高密實(shí)度,而且沉降量很大。
對于主體工程來說,一二三四類的區(qū)別也是很大的。首先,對于梁來講:一類是指可以有效提高整體結(jié)構(gòu)的抗震性和剛度。二類是指能提高,只是沒有一類的那么明顯。三類是指可以提高,但是提高的效果相比第一第二類更不明顯了。四類則是指會(huì)提高剛度和抗震性。對于柱來講,一類是指有效地增加結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度,能夠使得結(jié)構(gòu)不變形,保持結(jié)構(gòu)的完整性。二類是指能增加結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度,能使得結(jié)構(gòu)基本不變形。三類是指可以保證結(jié)構(gòu)的一定的強(qiáng)度和剛度,使得結(jié)構(gòu)在一定程度上不出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的破壞。四類則是指對結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度無幫助,結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)破壞,影響結(jié)構(gòu)的整體性。
3模型的遞階層次的確立
在對各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行分析的時(shí)候,其依據(jù)的原理是層次分析法。這就需要對各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)建立起階梯結(jié)構(gòu),分成不同的組別,最終可以構(gòu)成一個(gè)嚴(yán)密的體系,其中包含了層次不同的指標(biāo)。
接下來的步驟是建立判斷矩陣,假設(shè)存在n個(gè)物體,用字母表示為Ai,其中的i值可以為1、2…n等數(shù)值,這樣就建立了物體之間的相對比重?cái)?shù)量陣。其可以用式子表示為:A=(Wi/Wj)m*n,
其中
上式之中的A的特征值用n來表示,A的特征向量使用W來表示。主觀因素的影響會(huì)干擾正確的判斷,這就需要構(gòu)造出判斷矩陣,這就需要比較判斷各個(gè)指標(biāo)之間的相對的重要性。
通常的情況下,Bj指標(biāo)隸屬于Ai。其中它的判斷矩陣是一維方陣,其為m的一維方陣。其中的Ai的參數(shù)之中包括了bij,對于參數(shù)i相對于參數(shù)j的重要性,可以采用1-9比率標(biāo)度法進(jìn)行分析。采用遞階層次權(quán)數(shù)計(jì)算法進(jìn)行計(jì)算。
在進(jìn)行判斷矩陣的最大特征值和其對應(yīng)的特征向量的計(jì)算分析之后,可以確定出各個(gè)因數(shù)的權(quán)重大小。最后再次進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。在這些方法之中,方根法、冪法及和積法等都是進(jìn)行特征向量計(jì)算的常用方法。本文介紹方根法的計(jì)算方式。
首先需要進(jìn)行矩陣的每一行的乘積M的計(jì)算和判斷:Mi=Bi1* Bi2…Bin 其中的i值可以為1,2,…n,其中的j可以取值為1,2,…n;下一步是計(jì)算W,其表示的是Mj的n次方根。
計(jì)算的公式為:CR=λmax-n/(n-1)RI﹤0.1
上式之中的RI表示的是平均隨機(jī)的一致性指標(biāo)的大小,判斷矩陣的階數(shù)可以決定其數(shù)值的大小。檢驗(yàn)矩陣的一致性,觀看其是否滿足一致性的要求。如果不滿足,則應(yīng)該對判斷矩陣進(jìn)行修改,以得到較為滿意的一致性。通常情況下,對于某一問題的決策,Wi/Wj的數(shù)值大小是很難判斷出來的。所以對于該參數(shù)只能進(jìn)行估算。
結(jié)語
在對混凝土結(jié)構(gòu)工程的綜合性能評(píng)價(jià)的過程之中,應(yīng)用層次分析法,可以方便快捷和客觀準(zhǔn)確地進(jìn)行分析。該方法的實(shí)用性十分強(qiáng)。在根據(jù)混凝土的本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)之上,本文構(gòu)造出新的評(píng)價(jià)體系。對混凝土的結(jié)構(gòu)工程的性能進(jìn)行了建模分析。對評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)的定量研究,這可以推動(dòng)評(píng)價(jià)工作的公平、公正和公開地進(jìn)行。評(píng)價(jià)工作是一項(xiàng)信息量巨大的、錯(cuò)綜復(fù)雜的工作。為了簡化分析的工作量,可以在模型的基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法。這樣可以客觀和公正地對各個(gè)工程進(jìn)行評(píng)價(jià)。
參考文獻(xiàn)
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