基于混凝土結(jié)構(gòu)工程綜合性能評價的技術(shù)要點探討

摘要：本文構(gòu)建了對混凝土結(jié)構(gòu)工程性能的綜合評價模型：建立一套全新的評價指標(biāo)，依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的特點，通過層次分析和混凝土結(jié)構(gòu)綜合性能評價分值的辦法，得出混凝土工程的綜合性能，進(jìn)而證明這種評價的有效性跟實用性。

關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)； 新的評價指標(biāo)； 層次分析

1混凝土結(jié)構(gòu)工程評價指標(biāo)體系的建立

混凝土結(jié)構(gòu)工程，在其使用過程中，由于必須承受的荷載作用以及周圍環(huán)境對其的侵害，必然會引起結(jié)構(gòu)功能的變化，這樣就會危害到人們的正常生活爭產(chǎn)的安全。因為不同的結(jié)構(gòu)，可能劣化的方向、程度等都會有著各種各樣的不同，而影響建筑物劣化程度的因素有很多，每一個因素對它的影響程度、效果也都不一樣，所以在結(jié)構(gòu)工程實際工作狀態(tài)的基礎(chǔ)上，必須建立一套完善的評價指標(biāo)體系，對各個指標(biāo)進(jìn)行逐一細(xì)化，才能對工程結(jié)構(gòu)的運營狀態(tài)給出正確合理的評估。

混凝土結(jié)構(gòu)工程性能評價分為七個方面：

1、基礎(chǔ)部分：地基—基礎(chǔ)；

2、主體結(jié)構(gòu)：梁—板—柱—墻；

3、屋面結(jié)構(gòu)：屋面承重層—屋面結(jié)構(gòu)層—屋面排水；

4、室內(nèi)裝飾工程：內(nèi)墻抹灰—門窗油漆—細(xì)木裝飾；

5、室外裝飾工程：外墻面抹灰—粉墻裙—粉臺階和散水；

6、樓地面工程：地面—樓面—樓梯—臺階—室外坡道；

7、水衛(wèi)電氣工程：水衛(wèi)—電照—暖氣—特種設(shè)備。

在考慮到混凝土結(jié)構(gòu)的特點，我們采用1-9標(biāo)度，對各項評價指標(biāo)進(jìn)行了分值劃分，對其結(jié)構(gòu)工程運營的狀態(tài)，比較確切地準(zhǔn)確地確定兩個相鄰標(biāo)度之間取一個中間值，為后續(xù)混凝土工程的養(yǎng)護(hù)和病害處理，提供了定量的依據(jù)。

2運用層次分析法建立評價模型

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP）是20世紀(jì)70年代美國匹茨堡大學(xué)教授A.L.Saaty于提出的一種系統(tǒng)分析方法。它是將定性分析和定量分析有機(jī)結(jié)合，分析多目標(biāo)、多準(zhǔn)則的復(fù)雜的大系統(tǒng)的強(qiáng)有力的工具。它思路清晰，方法便捷，適用面廣，系統(tǒng)性強(qiáng)，他數(shù)字化了人們的思維過程，有助于

運用AHP法解決問題的步驟：

1、分解問題，構(gòu)建遞階層次結(jié)構(gòu)；

2、按規(guī)定的尺度，將現(xiàn)有的資料進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)建兩兩比較判斷矩陣；

3、層次單排序、一致性檢測；

4、總體排序及總的一致性檢驗，得出各個方案對總目標(biāo)的優(yōu)劣順序和整個遞階結(jié)構(gòu)所有判斷的一致性指標(biāo)，并進(jìn)行決策。

2混凝土結(jié)構(gòu)工程運營狀態(tài)

要對混凝土結(jié)構(gòu)工程綜合性能評價的技術(shù)方法進(jìn)行分析，對混凝土結(jié)構(gòu)工程運營狀態(tài)的了解是必須的，下面進(jìn)行部分混凝土結(jié)構(gòu)工程運營狀態(tài)介紹：對于混凝土結(jié)構(gòu)工程運營狀態(tài)來說分為好多種的狀態(tài)，一般是分為一類（良好狀態(tài)），二類（較好狀態(tài)），三類（較差狀態(tài)）四類（極差狀態(tài)）。對于基礎(chǔ)工程來說，地基的一類狀態(tài)時只有足有的承載能力，且，整體沒有不均勻的沉降發(fā)生。而基礎(chǔ)的一類狀態(tài)則是指有足夠的承載能力，而且能夠?qū)⑹艿降暮奢d均勻的傳遞到地基上，使得地基土的密實度和承載能力得到提高。不同于一類狀態(tài)的是二三四類狀態(tài)。對于地基的二類狀態(tài)是指能夠完全勝任承受荷載的要求，但是有些許的沉降；三類狀態(tài)則是指不能承擔(dān)相應(yīng)的荷載，導(dǎo)致出現(xiàn)局部的不均勻沉降，只是沉降的影響比較小，只是有些許的損壞；第四類是指比前三類都差的情況，主要是沉降對結(jié)構(gòu)的影響很大。對于基礎(chǔ)來講，二類是指能夠承擔(dān)相應(yīng)的荷載，提高地基的密實度，但是沉降量較大，沉降速度較快；三類是指承載力已經(jīng)出現(xiàn)了不足，而且有部分的荷載傳遞不均勻，對提高密實度影響不大；第四類是指承載力不足，且有明顯的不均勻荷載傳遞，基本無法提高密實度，而且沉降量很大。

對于主體工程來說，一二三四類的區(qū)別也是很大的。首先，對于梁來講：一類是指可以有效提高整體結(jié)構(gòu)的抗震性和剛度。二類是指能提高，只是沒有一類的那么明顯。三類是指可以提高，但是提高的效果相比第一第二類更不明顯了。四類則是指會提高剛度和抗震性。對于柱來講，一類是指有效地增加結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度，能夠使得結(jié)構(gòu)不變形，保持結(jié)構(gòu)的完整性。二類是指能增加結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，能使得結(jié)構(gòu)基本不變形。三類是指可以保證結(jié)構(gòu)的一定的強(qiáng)度和剛度，使得結(jié)構(gòu)在一定程度上不出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的破壞。四類則是指對結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度無幫助，結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)破壞，影響結(jié)構(gòu)的整體性。

3模型的遞階層次的確立

在對各項參數(shù)進(jìn)行分析的時候，其依據(jù)的原理是層次分析法。這就需要對各項參數(shù)指標(biāo)建立起階梯結(jié)構(gòu)，分成不同的組別，最終可以構(gòu)成一個嚴(yán)密的體系，其中包含了層次不同的指標(biāo)。

接下來的步驟是建立判斷矩陣，假設(shè)存在n個物體，用字母表示為Ai，其中的i值可以為1、2…n等數(shù)值，這樣就建立了物體之間的相對比重數(shù)量陣。其可以用式子表示為：A=（Wi/Wj）m*n，

其中

上式之中的A的特征值用n來表示，A的特征向量使用W來表示。主觀因素的影響會干擾正確的判斷，這就需要構(gòu)造出判斷矩陣，這就需要比較判斷各個指標(biāo)之間的相對的重要性。

通常的情況下，Bj指標(biāo)隸屬于Ai。其中它的判斷矩陣是一維方陣，其為m的一維方陣。其中的Ai的參數(shù)之中包括了bij，對于參數(shù)i相對于參數(shù)j的重要性，可以采用1-9比率標(biāo)度法進(jìn)行分析。采用遞階層次權(quán)數(shù)計算法進(jìn)行計算。

在進(jìn)行判斷矩陣的最大特征值和其對應(yīng)的特征向量的計算分析之后，可以確定出各個因數(shù)的權(quán)重大小。最后再次進(jìn)行一致性檢驗。在這些方法之中，方根法、冪法及和積法等都是進(jìn)行特征向量計算的常用方法。本文介紹方根法的計算方式。

首先需要進(jìn)行矩陣的每一行的乘積M的計算和判斷：Mi=Bi1* Bi2…Bin 其中的i值可以為1，2，…n，其中的j可以取值為1，2，…n；下一步是計算W，其表示的是Mj的n次方根。

計算的公式為：CR=λmax-n/（n-1）RI﹤0.1

上式之中的RI表示的是平均隨機(jī)的一致性指標(biāo)的大小，判斷矩陣的階數(shù)可以決定其數(shù)值的大小。檢驗矩陣的一致性，觀看其是否滿足一致性的要求。如果不滿足，則應(yīng)該對判斷矩陣進(jìn)行修改，以得到較為滿意的一致性。通常情況下，對于某一問題的決策，Wi/Wj的數(shù)值大小是很難判斷出來的。所以對于該參數(shù)只能進(jìn)行估算。

結(jié)語

在對混凝土結(jié)構(gòu)工程的綜合性能評價的過程之中，應(yīng)用層次分析法，可以方便快捷和客觀準(zhǔn)確地進(jìn)行分析。該方法的實用性十分強(qiáng)。在根據(jù)混凝土的本身的結(jié)構(gòu)特點的基礎(chǔ)之上，本文構(gòu)造出新的評價體系。對混凝土的結(jié)構(gòu)工程的性能進(jìn)行了建模分析。對評價指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)的定量研究，這可以推動評價工作的公平、公正和公開地進(jìn)行。評價工作是一項信息量巨大的、錯綜復(fù)雜的工作。為了簡化分析的工作量，可以在模型的基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量相結(jié)合的評價方法。這樣可以客觀和公正地對各個工程進(jìn)行評價。

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