运用模糊层次分析法进行桥梁可靠性评估

根据模糊层次分析法的原理,以某铁路钢筋混凝土梁桥为例,进行了整桥的可靠性综合评估。根据桥梁结构特点,建立评估指标体系,构建了模糊一致判断矩阵,确定隶属函数、权重值,最后得出的评判结果与实测结果吻合。评判过程表明,该方法具有较高的科学性和客观性,方法计算简单、使用方便,具有推广价值。

运用模糊层次分析法进行桥梁可靠性评估杨文红(海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，海 2 0 4 )上上 0 2 0

摘

要：根据模糊层次分析法的原理，以某铁路钢筋混凝土梁桥为例，行了整桥的可靠性综合评估。根据桥进

梁结构特点，立评估指标体系，建了模糊一致判断矩阵，定隶属函数、重值，后得出的评判结果与实建构确权最测结果吻合。评判过程表明，方法具有较高的科学性和客观性，法计算简单、用方便，有推广价值。该方使具 关键词：可靠性；梁评估；糊层次分析法桥模中图分类号： 4文献标识码： U4 6 A文章编号：623 5 (0 0 0—0 80 1 7—9 3 2 1 ) 10 6—3

既有桥梁的损伤评定是一个比较复杂的问题，

ml;平均值估算弹性模量为 2 6× 1 a按 T按 l . 8 0MP,最小值估算弹性模量为 2 6×1 a . 2 0 MP。表 1常规检测结果

在桥梁结构损伤评定中存在大量的不确定因素和信息，目前尚无统一的评判标准。在实际工程中这一综合评价过程均是由经验比较丰富的工程技术人员来完成，缺乏必要的理论基础。一般来说，工程技术人员对桥梁结构状态的判断具有相当大的经验性与模糊性，损伤评价的标准如“微损伤”中等损且轻“

部件名称

检查结果

锥、 塌、破、堆、坡坡篥擎部陷砌损圾积 护铺垃草墩台及基础局部表面有各种破损、化、落现象。风剥梁体表面存在较多微细裂缝，翼缘混凝土下上部结构局部脱落严重，每孔梁体均有主筋暴露，筋钢锈蚀现象普遍。栏杆多处构件松动、蚀。锈

伤”“、严重损伤”“坏性损伤”均属于典型的模、破等糊语言，因此，该评价过程十分适合应用模糊集合的概念与思想；层次分析法是美国运筹学家匹兹堡大学的 A.L S ay教授于 2 . at 0世纪 7 0年代提出的一种定性分析和定量分析相结合的系统分析方法；而

12桥梁荷载试验 . 12 1静载试验 . .

模糊层次分析法是在层次分析法的基础上结合模糊集合理论建立起来的一种可靠性评价方法 l]】。

采用机车荷载

加载的方法，最大试验荷载进按行分级加载。静载试验选取两边跨孔进行。1 2 2动载试验 ..动载试验主要是测试桥梁结构的自振和受迫振

1桥梁实际状况 某地方铁路桥为 6孔 1简支低高度钢筋混 6m

动特性。自振特性的测量在桥梁无荷载作用下的自 然环境中进行；对其受迫振动特性的测量则是利而用 D 8 F B型内燃机车，桥面上分别以 1~4 i/在 O 0k n h的行驶速度进行跑车作用下激励振动，试桥梁测

凝土单线铁路梁桥。原设计荷载标准为中一 2级， 2 此次计算时设计荷载采用现行中一活载运营标准。低高度梁采用专桥 6 6~ 1 1 0 4标准梁。加载用 DF B型内燃机车，主要参数为：距 14 5mm, 8其轨 3 轴重 ( 3 )。桥上采用预应力混凝土轨枕及双侧 2+2 t

的动应变、动挠度及其他动力响应参数。1 2 3试验数据分析 ..

1 0 I . 51宽人行道，括钢轨其线路上部重量按 4 T包 Ok/考虑。 N m

( )过分析测试数据并绘制各级试验荷载作 1通用下主梁跨中截面上的应变分布曲线，测应变分实

1 1桥梁常规检测结果 .常规检测结果见表 1。经过检测，体混凝土梁

布随截面高度基本呈线性变化，测中性轴高度达实 6~6 m,近理论计算值 5 m。实测跨中下翼 o 3c接 8c缘钢筋产生的最大拉应力增量为 2 . a换算中 4 4MP,一

强度平均值为 3 . a最小值为 2 . a强度 6 0MP, 9 6MP,推定值为 2 . a混凝土碳化深度平均值> 6 9 6MP; O收稿日期：0 9l—6 20一 11作者简介：文红 (9 6 )女，士研究生杨 16一，硕

活载作用下为 3 . a校验系数 0 6, 8 7MP, . 2满足规

范的 0 5~0 6 . 5 . 5的要求。

( )级试验荷载作用下，测跨中最大挠度 2各实 4 1 . 6mm,算中一活载挠跨比 L/ 3,足《换 z2 1满铁

国交工与术囵 0第期防通程技 20 l 1