混凝土结构可靠性评估预测与维护方案决策

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随着时代的发展和城市化水平的不断提高,在较早年代修建的钢筋混凝土结构陆续进入老化期,由于周围环境的影响,并且随着使用年限的增加,这些既有钢筋混凝土结构在安全性、适用性和耐久性等方面都存在着很大问题,为了使这些建筑能够继续发挥作用,需要对其进行检测、鉴定和加固改造。目前,房地产市场基本饱和,大规模建设的阶段已经成为过去,随之而来的是以建筑物的检测、鉴定和加固改造为主的时期。如何充分利用建筑的剩余寿命,发挥建筑的最大价值,作为其技术手段的建筑检测、鉴定及加固改造的研究和发展就显得尤为重要和紧迫。  在本文中,将网络分析法(ANP)引入到现有的混凝土结构可靠性综合评价方法当中,并用它来解决混凝土结构可靠性评价指标权重的计算问题。选用合理的混凝土结构可靠性评价指标体系,将工程的检测数据代入到相应的隶属度函数当中计算相应的评价矩阵。运用超级决策软件“Super Decisions”(SD)计算网络分析法(ANP)模型,很容易得出各级混凝土结构可靠性评价指标的权重系数,省去了繁琐的计算过程。在得到评价矩阵和权重系数后,通过模糊综合评价方法实现对钢筋混凝土结构的可靠性等级评估。引入组合预测模型,考虑已有预测模型的优缺点和实际应用情况,将马尔科夫预测与灰色预测有效地结合起来,在两种预测方法预测结果的基础上建立二次规划模型,通过编写数学规划软件Lingo的程序求解组合预测模型的权重系数对钢筋混凝土结构进行劣化预测,同时对混凝土结构的寿命预测曲线和相应公式进行计算。提出了混凝土结构在只维修、只加固和维修加固同时进行情况下的十五种维护方案,对既有混凝土结构在不同维护方案下的剩余寿命进行计算,作出相应的曲线进行了对比分析。基于全寿命周期理论,对不同维护方案产生的成本进行对比分析,得到了既有混凝土结构的最佳维护方案。为钢筋混凝土结构的加固维修决策提供了理论参考。
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