混凝土結構工程綜合性能評價的研究

鄧昌麗等

摘 要：混凝土結構工程在建筑領域中已得到廣泛的應用，但當其在結構運營過程中當承受的荷載達到一定程度或遭遇周圍環境的迫害時，會引起結構的性能發生變化。所以文章以混凝土結構的受力形式為切入點，利用層次分析法與模糊數學評價法的結合，研究混凝土結構主要受力構件性能特點，同時證明評價指標定性與定量研究綜合的實用性和可行性。

關鍵詞：混凝土結構；層次分析法；模糊數學評價法；指標體系；綜合評價

隨著混凝土結構在建筑工程被廣泛應用，混凝土工程性能變化引起了人們對安全的恐慌，因此對混凝土結構主要構件本身性能特點出發，對結構總體的綜合性能進行評價是很有必要的。

1 評價指標體系的形成

混凝土結構按受力形式可分為：框架結構、剪力墻結構、框-剪結構、筒體結構，目前為多層及高層房屋常用的混凝土結構體系，在混凝土結構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用最廣，本文將結合結構中所包含的主要受力構件對混凝土做出綜合性的評價分析。

2 構造層次分析模型

根據層次分析基本原理可構建出：A為混凝土結構的綜合性能評價；C為各類結構受力體系；P為結構層次模型。指標體系層次結構詳見圖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重要性。為了得到量化的判斷矩陣，引入1～9標度的方法，對評價指標進行權重賦值。

2.2 計算權重系數

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，對特征向量進行歸一化處理即可得到各因素的權重系數。

2.3 一致性檢驗及權重向量確定

判斷矩陣和權重系數確定后，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向量，其不一致程度需要控制在一定的范圍內。

根據層次分析法可求出各層次間的相對權重：

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 模糊數學綜合評價

模糊綜合評價法是運用模糊數學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，做出合理的綜合評價。混凝土工程受各種因素的影響且影響程度不同，因此可以應用模糊綜合評價方法來對其進行分析。

3.1 建立模糊綜合評價三要素

（1）因素集；（2）評語集；（3）單因素評判

各因素的地位不同，利用指標權重向量集A進行權數分配，它與評判矩陣R的合成，得出綜合評價集B，因此 B=A·R，根據B對各層因素進行綜合評判，再將其結果作為對上一層的單因素進行評判，最終得到各因素對目標層的綜合評價，模型為：C= V·B=V·（B1，B2，...，Bi）T。根據最終的評判矩陣C（總評分值），根據最大隸屬度原則，對影響混凝土結構綜合性能的因素做出綜合評價。

3.2 最終評估值確定

①各層次指標相對權重

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

③計算評價矩陣和綜合評價矩陣（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計算綜合評估值

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 結論

利用層次分析法與模糊數學評價法的結合，對混凝土結構工程綜合性能做出綜合性的評價，也證明了對評價指標定性與定量研究綜合的實用性和可行性。計算知本次研究所選用模型的混凝土結構工程的綜合性能評價處于強水平。

參考文獻

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[4] 楊茂盛，王樂.混凝土結構工程綜合性能評價的技術方法分析[J].西安建筑科技大學學報：自然科學版，2007，39（2）：263-265.

基金項目：2013年遼寧省大學生創新訓練項目，項目名稱：混凝土結構工程綜合性能評價的研究，項目編號：201311258039。

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