Mamdani型模糊推理系统在桥梁状态评估中应用

桥梁安全性能评估对保证公共交通安全意义重大。现应用模糊数学理论对桥梁损伤度评估法进行了研究。采用二级模糊综合评价的方法建立了桥梁评估的数学模型。在此模型中利用了专家经验所确定的各指标权重,使得评估更合理、科学。实例证明有效、可行。

当前我国城市建设速度不断加快，桥梁、公路工程数量庞大，这就要求交通部门必须对桥梁、公路质量状况拥有细致的了解。桥梁检测作为了解桥梁安全质量最直接的手段，也是分析桥梁、佘路当前使用状况的有效方法。以往的桥梁检测技术主要是针对桥梁工程的主体结构和各个构件进行检测，无法获得桥梁整体安全的数据，使得桥梁维护、优先加固存在一定的障碍。本文从模糊综合评估的数学原理知识入手，对模糊综合评判理论、评价步骤以及影响桥梁安全的众多因素进行了系统的阐述，希望为桥梁检测以及优先加固技术的发展有所帮助。

针对空调系统的故障诊断问题及其特点,提出了一种基于诊断知识的模糊描述和模糊推理方法,阐述了空调系统故障诊断专家系统中前向推理、后向推理以及正反向混合推理模糊断言可信度的计算方法,并且给出了相应的实例。

基于模糊数学原理,提出将模糊综合评价理论应用于桥梁技术状况评价。对于桥梁技术状况的评价,依据各构件的破损状况采用专家打分法来确定其评分,并由桥梁各构件的相对重要性给出评判权重,从而得出桥梁技术状况以评分值表示的评判结果。

针对既有桥梁质量评估过程中定量指标与定性意见难以综合的问题,采用了多级模糊模式识别与非结构性决策理论的桥梁评估方法。该法可综合考虑定量、定性评估意见及评估人权重来对桥梁质量状态做出综合评估。工程应用表明,该法可对桥梁质量做出准确的评估,确保桥梁运营的安全性。

采用多层次模糊综合评估的科学方法,建立了桥梁健康状况的模糊综合评估模型,并结合具体工程实例进行了应用分析,分析结果表明:将ahp方法与多层次模糊综合评估相结合,使桥梁健康评估既便捷又科学,提高了桥梁健康评估的可靠度。

伴随着我国经济社会的迅猛发展,桥梁工程以占取略小的空间从而实现极大的交通过往,成为我国经济建设中重中之重。然而在取得骄人成绩的同时,建设过程中存在的问题随着时间的积累逐渐的暴露出来,公路桥梁安全质量事故也开始进入人们的视野。本文通过在桥梁检测中对影响桥梁安全的众多因素进行模糊数学研究,可以准确的得出该桥梁整体安全状况,为桥梁后期运营及加固提供科学依据。

工程造价的确定是工程造价管理中一个核心的组成部分,如何准确、快速的确定工程造价是目前工程造价管理中的一个探讨热点,将模糊数学的原理运用于工程项目造价编制,建立了基于模糊数学的工程造价确定模型,此模型可实现工程项目造价准确、快速、精确的编制,最后将此模型应用于公路桥梁工程的造价编制。

结合浙江省金华市一个实际桥梁类型方案,将模糊数学的方法应用于最优桥梁类型的选择,建立各类桥梁的统一综合评判模型,结果表明这种模型考虑了桥梁设计的各个因素,此方法具有可行性,具有工程实用价值。

运用模糊数学方法，对桥梁施工招标中的诸多因素进行了综合评判，得到了相应的模糊矩阵，为择优决策中标单位提供了一种科学定量的分析方法。

在总结桥梁主要病害形式的基础上,根据现有《公路桥涵养护规范》(jtgh11—2004)确定了梁桥技术状况检查项目、评分标准和权重,采用三级模糊综合评判法客观地评价其技术状况等级,并通过实例进行了说明。

大量的混凝土桥梁存在着不同程度的耐久性损伤,为了保证桥梁结构的安全性和耐久性,必须要对桥梁的状态做出科学的评估。将模糊理论应用于在用钢筋混凝土桥梁耐久性的评估中,确定评估指标,建立了基于模糊数学的评估模型。通过层次分析确定耐久性指标权重并进行修正,实现了不同桥梁由于各指标不同损伤程度而在评估时采用不同权重。运用变权模糊综合评估原理进行了既有钢筋混凝土桥梁上部结构的耐久性评估。将现代控制理论的研究成果模糊理论引入桥梁结构耐久性评估中。

运用模糊数学中的模糊评判方法,建立结构损伤度函数及隶属函数模型,结合专家提供的各评估对象的因素权重,对在役桥梁结构损伤的状态进行模糊综合评判,通过比较桥梁损伤度隶属函数值的大小来确定其对应的受损程度等级。结合实例分析结果表明,糊数学评判方法可以较好地运用于桥梁结构受损状态评判,且其评判结果与中国公路桥梁管理系统(简称cbms)应用软件计算的结果一致。

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利用模糊综合评判模型,对桥梁加固后的质量进行评估。介绍了模糊综合评价模型的原理及其步骤。建立桥梁加固质量评估指标体系以及评估集合,利用模糊综合评价模型对某桥梁加固工程进行评估,得到了合理的评估结果,为其它类似工程提供借鉴。

在桥梁设计中受到多目标干扰往往导致设计方案并非最合理,本文采用多目标模糊优化方法对桥梁优化设计。建立了基于造价与跨中最大弯矩值为优化目标的目标函数,并加入权重值认为造价与最大弯矩值的权重系数分别为w1=0.6,w2=0.4,建立了桥梁设计中的正截面抗弯、斜截面抗剪、配筋率、以及梁尺寸约束条件下的约束函数,给出了t梁评判因素等级隶属度矩阵,经matlab编程计算得出结论,在工程实例中相对于原始t梁设计方案,单根t梁造价由70273元降低为68463元,成本降低了约2.64%,跨中截面最大弯矩值由3.199×1015n·mm2降低为3.626×1015n·mm2,全截面刚度提高了约13.3%。

对在役混凝土桥梁结构耐久性进行评估是评价其工作性态是否满足设计要求的关键所在。将桥梁划分成桥梁结构、桥梁构件2个层次,并按照不同构件内的耐久性劣化影响因素的差异选取各因素隶属函数,从而建立了在役混凝土桥梁结构耐久性的2层次多指标评估模型。桥梁整体耐久性划分为5个模糊等级,对应于完好、较好、较差、差、危险5个耐久性状态。该文基于模糊数学理论,利用最大隶属原则评定了一实桥的耐久性等级。

为合理评价桥梁的运营安全性状况,阐述了模糊层次分析法的基本原理,分析了其与传统层次分析法的不同之处,介绍了模糊层次分析法的一般分析步骤,建立了基于层次分析法的桥梁安全状态多级模糊评估数学模型。结合某大桥实际检测工程,通过对现场检测数据的分析,计算了各个监测指标的权重,进而对其安全运营状况进行了综合评估,为该桥运营期的安全养护提供理论依据,也为模糊层次分析法在实体工程中的应用提供参考。

分析了在连续梁桥顶推施工期间可能出现的风险因素,对顶推施工阶段进行风险识别,构建风险评价指标体系,建立顶推施工阶段风险模糊综合评价模型,通过层次分析法与模糊数学理论的结合,利用风险评价模型对实例进行风险评估,其结果验证了该方法的有效性及实用性;根据实例中度风险评价结果,提出了相应的风险防治措施。

桥梁索塔的安全监测体系作用重大,关系着索塔投入使用的安全性。由于产生变形的因素众多,很难构建严格的函数关系模型。而采用模糊数学中的多层次模糊综合评判方法能够较为准确地分析索塔顶部点位是否变形。针对某大型跨江大桥索塔顶部的点位变形量进行综合评判,选取6个影响因子作为索塔顶部某点变形量的主要关联因子,通过计算获得了较为真实客观的评判结果。

针对现行优选桥梁方案方法上的不足,如难以将定量指标与定性因素综合量化评价、受主观因素影响大、误选的可能性较大等。笔者根据模糊优选理论建立和求解桥梁方案优选模型,结合实例介绍该方法的具体运用。实例研究表明:运用模糊优选理论优选桥梁方案能有效减少主观因素的影响,优选结果准确,方法简便实用。

为了给大型桥梁建立客观的评估评价体系,进而为目前大量在役桥梁提供合理的维修加固依据,文章结合现有资料和相关规范,建立了混凝土桥梁整体工作状态评估的详细模型,提出桥梁各底层指标的评估等级向量的确定方法,并应用于工程实例中,为桥梁评估研究提供依据。