[发明专利]一种基于模糊综合评价的拱肋提升施工稳定性评价方法

说明书

技术领域

本发明属于桥梁施工技术领域，具体涉及一种基于模糊综合评价的拱肋提升施工稳定性评价方法。

背景技术

近年来，钢拱桥在我国的建设和发展非常迅速，随着桥梁跨度的不断增大，稳定问题也变得越来越突出。因此越来越多的桥梁施工开展安全评估工作。钱七虎院士肯定了工程风险评估的作用与重要性，对我国当前安全风险评估存在问题提出了宝贵的建议。目前风险评估方法主要包括：专家调查法和层次分析法、WBS方法和故障树法、地面沉降评估理论与方法、模糊隶属曲线法、贝叶斯网络风险评估等。康俊涛等综合运用AHP和贝叶斯网络理论，建立了一种桥梁施工安全评价方法，用于识别诱发风险事件。程进等以当时上海在建的主跨550m的中承式钢拱桥卢浦大桥为工程背景，采用几何和材料双重非线性分析法对卢浦大桥在静风荷载作用下的施工稳定性进行了分析。颜全胜等利用基于有限变形理论的UL列式杆系结构有限元法，考虑几何非线模拟计算了丫髻沙大桥的施工全过程稳定性，比较两种不同钢管混凝土浇灌顺序对该大桥结构稳定安全的影响，得出各个施工阶段稳定安全和非线性影响系数，分析结果为大桥顺利施工提供了理论指导。

综上，虽然风险评估法已经在桥梁施工整体、桥梁耐久性等问题中获得了广泛的应用，然而，针对拱桥施工过程中拱肋提升施工稳定性定量评价研究尚未开展。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种基于模糊综合评价的拱肋提升施工稳定性评价方法。

本发明的技术方案：

一种基于模糊综合评价的拱肋提升施工稳定性评价方法，包括如下步骤：

步骤1：确定影响拱肋提升施工稳定性的因素，第一层因素包括吊装整体因素和环境因素，第二层因素包括：拱肋应力、拱肋应变、提升支架应力、提升支架应变和温度差；第三层因素包括：最大拱肋应力、最大拱肋应变、最大提升支架应力、最大提升支架应变、拱肋应力最大误差值、拱肋应变最大误差值、提升支架应力最大误差值、提升支架应变最大误差值和温度差最大值；

步骤2：计算各因素理论值，根据理论值对拱肋提升施工过程稳定性评价等级进行划分，定义评价等级在各因素下的临界判断值；

步骤3：获取施工过程中各因素的实际监测值，确定隶属函数，计算各因素对各稳定性评价等级的隶属度；所述隶属度函数可选为梯形分布函数；

步骤4：采用主客观结合确定各因素权重：

步骤4-1：采用主观打分法确定第一层因素权重；

步骤4-2：建立第二层因素判断矩阵，根据判断矩阵的最大特征值对各判断矩阵进行一致性检验，如果判断矩阵合理，执行步骤4-3，否则，调整判断矩阵；

步骤4-3：根据判断矩阵确定第二层因素的主观权重；

步骤4-4：采用变异系数法确定第二层因素的客观权重；

步骤4-5：结合主观权重和客观权重确定第二层因素综合权重；

步骤4-6：采用主观评价确定第三层因素权重。

步骤5：根据各因素权重及隶属度进行拱肋提升施工稳定性模糊综合评价：

步骤5-1：根据第三层因素权重矩阵和第三层因素的隶属度矩阵计算第二层各因素的模糊评价子集；

步骤5-2：根据第二层各因素的模糊评价子集构建第二层因素的隶属度矩阵；

步骤5-3：根据第二层因素权重矩阵和第二层因素的隶属度矩阵计算第一层各因素的模糊评价子集；

步骤5-4：根据第一层各因素的模糊评价子集构建拱肋提升施工稳定性隶属度矩阵；

步骤5-5：根据拱肋提升施工稳定性隶属度矩阵和第一层因素权重计算拱肋提升施工稳定性模糊综合评价矩阵，确定拱肋提升施工稳定性的评价等级。

有益效果：一种基于模糊综合评价的拱肋提升施工稳定性评价方法与现有技术相比，具有如下优势：

(1)建立了拱肋提升施工稳定性的评价模型，可将拱肋施工过程中的安全性问题进行定量的评价，有助于保障施工安全，提升了施工监控的有效性；

(2)通过精确的数字手段处理模糊的评价对象，对蕴藏信息呈现模糊性的数据作出科学、合理、贴近实际的量化评价。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的基于模糊综合评价的拱肋提升施工稳定性评价方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种实施方式作详细说明。

洛阳东环钢箱拱的拱肋跨度约为157m，其中中间约88m作为提升段，提升支架采用格构柱支架，为了保证拱肋提升的施工安全，并为后续施工作保障，现对其拱肋提升过程做安全评估。