[发明专利]一种锚杆及锚索的安全性评价方法

摘要

本发明提供一种锚杆及锚索的安全性评价方法，能够实现基于层次分析法得到合理的权重值，从而使得评估结果更加客观准确。本发明基本评判方法是二级模糊综合评判法，对于锚杆和锚索这种影响因素复杂而且不确定，各因素的影响程度也不易确定，具有相当的模糊性的对象，有很好的适用性。本发明是一个完整的针对锚杆和锚索的长期安全性的评价方法，有很高的可操作性。可提高锚杆和锚索的安全性评价的效率，能够快速准确的得出锚杆和锚索的长期安全性等级，为后期对锚杆和锚索的处理提供依据，从而提高了锚杆和锚索的安全性。

主权项

1.一种锚杆及锚索的安全性评价方法，其特征在于，包含层次分析法步骤和二级模糊综合评判方法步骤；/n所述层次分析法步骤，构造锚杆及锚索安全性评价的递阶层次结构模型、通过专家打分的方法构造判断矩阵以及通过求解判断矩阵的特征向量获得了各元素的权重；其中递阶层次结构模型分为三层分别是准则层、项目层、指标层；准则层用于采用预设的准则对锚杆及锚索进行安全性评价，项目层包括环境因素B1、检测监测结果因素B2、设计因素B3、施工因素B4四个项目，在指标层中共有12个指标，指标腐蚀横截面积减少率C11、不良地质现象系数C12及锚固力年循环次数C13构成B1，极限拉拔力降低率C21及锁定锚固力变幅C22及锚头位移速率C23构成B2，灌浆材料强度系数C31、锚固段长度系数C32及注浆压力系数C33构成B3，防腐措施未完成率C41、钻孔锚杆偏心率C42以及预应力锁定损失率C43构成B4；/n通过专家打分的方法构造判断矩阵具体是指：专家根据专家经验对指标以及项目之间的相对重要性进行打分，分数越高越重要，共得到5个判断矩阵，分别对应共5个指标组和项目层各项目之间的相对重要性，分别是B1中各指标之间的相对重要性、B2中各指标之间的相对重要性、B3中各指标之间的相对重要性、B4中各指标之间的相对重要性以及4个项目B1至B4之间的相对重要性；其中，判断矩阵为方阵，判断矩阵中任意一个元素a_ij表示指标i相对于指标j的打分或者项目i相对项目j的打分；/n通过求解判断矩阵的特征向量获得了各元素的权重具体是指:根据构造的判断矩阵，求解判断矩阵的特征向量，特征向量中的元素即为对应下标的元素的权重，所述元素是指项目以及指标；/n所述二级模糊综合评判步骤，通过对测量参数进行等级量化然后得到标准评分值、确定隶属度函数，构造评判矩阵、结合层次分析法步骤得到的特征向量依次进行一级和二级模糊算子计算、依据最大隶属度原则，对模糊计算结果进行评判得到该锚杆或锚索的安全性等级；/n对测量参数进行等级量化然后得到标准评分值，具体是指将测得的各个指标所形成的输入参数根据安全性等级量化标准表确定相应等级，然后采取线性插值的方法依据评价指标安全性分级标准表进行插值，得到输入参数的标准评分值；其中安全性等级量化标准表是指各个评价等级以及对应的分数所构成表，评价指标安全性分级标准表中的各个元素是指各个指标在不同等级下的取值范围；/n确定隶属度函数，构造评判矩阵具体是指：将输入参数所得的标准评分值带入隶属度函数，求得每个指标对应于各个等级的隶属度，用所得的隶属度构建评判矩阵；评判矩阵中的各个元素分别为各个指标在不同等级下的隶属度值；/n结合层次分析法步骤得到的特征向量依次进行一级和二级模糊算子计算具体指采用下述公式(6)进行计算出N₀：/n /n式中U_i为项目层4个项目各自包含的指标层因素的等级隶属度向量所构成的4个评判矩阵，即作为4个一级评判矩阵，“○”为模糊算子，W_i为项目层中第i个项目包含的指标所对应的权向量，i＝1、2、3、4，W₀为项目组中个项目所对应的权向量，分别为4个指标层所含指标的一级综合评价结果向量，即二级评价矩阵中的行向量；N₀为二级模糊综合评价的结果向量，即锚杆或锚索安全性等级的隶属度向量；/n依据最大隶属度原则对模糊计算结果进行评判得到该锚杆或锚索的安全性等级具体是指：依据所述锚杆或锚索安全性等级的隶属度向量，采用最大隶属度原则得到锚杆或锚索的安全性等级。/n