混凝土結(jié)構(gòu)工程綜合性能評(píng)價(jià)的研究

鄧昌麗等

摘 要：混凝土結(jié)構(gòu)工程在建筑領(lǐng)域中已得到廣泛的應(yīng)用，但當(dāng)其在結(jié)構(gòu)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中當(dāng)承受的荷載達(dá)到一定程度或遭遇周圍環(huán)境的迫害時(shí)，會(huì)引起結(jié)構(gòu)的性能發(fā)生變化。所以文章以混凝土結(jié)構(gòu)的受力形式為切入點(diǎn)，利用層次分析法與模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法的結(jié)合，研究混凝土結(jié)構(gòu)主要受力構(gòu)件性能特點(diǎn)，同時(shí)證明評(píng)價(jià)指標(biāo)定性與定量研究綜合的實(shí)用性和可行性。

關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)；層次分析法；模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法；指標(biāo)體系；綜合評(píng)價(jià)

隨著混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工程被廣泛應(yīng)用，混凝土工程性能變化引起了人們對(duì)安全的恐慌，因此對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件本身性能特點(diǎn)出發(fā)，對(duì)結(jié)構(gòu)總體的綜合性能進(jìn)行評(píng)價(jià)是很有必要的。

1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的形成

混凝土結(jié)構(gòu)按受力形式可分為：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框-剪結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)，目前為多層及高層房屋常用的混凝土結(jié)構(gòu)體系，在混凝土結(jié)構(gòu)中以利用混凝土抗壓能力以及鋼筋抗拉能力為主鋼筋混凝土應(yīng)用最廣，本文將結(jié)合結(jié)構(gòu)中所包含的主要受力構(gòu)件對(duì)混凝土做出綜合性的評(píng)價(jià)分析。

2 構(gòu)造層次分析模型

根據(jù)層次分析基本原理可構(gòu)建出：A為混凝土結(jié)構(gòu)的綜合性能評(píng)價(jià)；C為各類結(jié)構(gòu)受力體系；P為結(jié)構(gòu)層次模型。指標(biāo)體系層次結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)圖1。

2.1 確定判斷矩陣

判斷矩陣表示同層次各因素兩兩之間的相對(duì)重要性。為了得到量化的判斷矩陣，引入1～9標(biāo)度的方法，對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重賦值。

2.2 計(jì)算權(quán)重系數(shù)

判斷矩陣確定之后，可以采用方根法求解判斷矩陣的最大特征值和特征向量，對(duì)特征向量進(jìn)行歸一化處理即可得到各因素的權(quán)重系數(shù)。

2.3 一致性檢驗(yàn)及權(quán)重向量確定

判斷矩陣和權(quán)重系數(shù)確定后，為了能用它的最大特征根λ的特征向量作為被比較因素的權(quán)向量，其不一致程度需要控制在一定的范圍內(nèi)。

根據(jù)層次分析法可求出各層次間的相對(duì)權(quán)重：

A=[0.2021，0.4105，0.2021，0.2101]；A1=[0.3015，0.5045，0.3105]；

A2=[0.5806，0.1961]；A3=0.4715，0.6484，0.3674，0.4715]；

A4=[0.4082.0.4082，0.4165].

3 模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)

模糊綜合評(píng)價(jià)法是運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)F線性變換原理和最大隸屬度原則，受多種不可量化因素影響的事物，做出合理的綜合評(píng)價(jià)?；炷凉こ淌芨鞣N因素的影響且影響程度不同，因此可以應(yīng)用模糊綜合評(píng)價(jià)方法來(lái)對(duì)其進(jìn)行分析。

3.1 建立模糊綜合評(píng)價(jià)三要素

（1）因素集；（2）評(píng)語(yǔ)集；（3）單因素評(píng)判

各因素的地位不同，利用指標(biāo)權(quán)重向量集A進(jìn)行權(quán)數(shù)分配，它與評(píng)判矩陣R的合成，得出綜合評(píng)價(jià)集B，因此 B=A·R，根據(jù)B對(duì)各層因素進(jìn)行綜合評(píng)判，再將其結(jié)果作為對(duì)上一層的單因素進(jìn)行評(píng)判，最終得到各因素對(duì)目標(biāo)層的綜合評(píng)價(jià)，模型為：C= V·B=V·（B1，B2，...，Bi）T。根據(jù)最終的評(píng)判矩陣C（總評(píng)分值），根據(jù)最大隸屬度原則，對(duì)影響混凝土結(jié)構(gòu)綜合性能的因素做出綜合評(píng)價(jià)。

3.2 最終評(píng)估值確定

①各層次指標(biāo)相對(duì)權(quán)重

A=[0.2021，0.4105，0.2021，0.2101]；A1=[0.3015，0.5045，0.3105]；

A2=[0.5806，0.1961]；A3=0.4715，0.6484，0.3674，0.4715]；

A4=[0.4082.0.4082，0.4165].

②建立準(zhǔn)則層各指標(biāo)Ui（i=1，2，..，m）的模糊矩陣（R1；R2；R3；R4）

③計(jì)算評(píng)價(jià)矩陣和綜合評(píng)價(jià)矩陣（Bn=A*Rn；B=A*Bn）

B1=[0.2615，0.4076，0.2972，0.1412]；B2= [0.1365，0.2722，0.2809，0.0871，0]

B3=[0.4990，0.7423，0.5318，0.1533，0.0324]；B4= [0.4115，0.4940，0.2253，0.0612，0.0408]

B=[0.2951，0.4457，0.3279，0.1074，0.151]

④計(jì)算綜合評(píng)估值

其中，U=[95，84.5，74.5，64.5，29.5]T

C=B*S=[0.2951，0.4457，0.3279，0.1074，0.0151]*

=97.5064∈v1

4 結(jié)論

利用層次分析法與模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法的結(jié)合，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)工程綜合性能做出綜合性的評(píng)價(jià)，也證明了對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)定性與定量研究綜合的實(shí)用性和可行性。計(jì)算知本次研究所選用模型的混凝土結(jié)構(gòu)工程的綜合性能評(píng)價(jià)處于強(qiáng)水平。

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基金項(xiàng)目：2013年遼寧省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱：混凝土結(jié)構(gòu)工程綜合性能評(píng)價(jià)的研究，項(xiàng)目編號(hào)：201311258039。

作者簡(jiǎn)介：鄧昌麗（1991.09- ），貴州黔南人，本科在讀，工程管理專業(yè)；通訊作者：王樂(lè)（1982- ），女，陜西西安人，在讀博士，主要從事建筑工程管理研究。