[發明專利]一種基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法

在審

• 申請號: 201710043513.4
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106919784A
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發明（設計）人: 吳惠明;施永泉;黃宏偉;李磊;王飛;薛哲敏
• 申請（專利權）人: 上海隧道工程有限公司;同濟大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司31229
• 代理人: 曾耀先

1.一種基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法，其特征在于，包括步驟：

采用層次分析法建立盾構隧道的服役性能評估指標體系；

確定所述服役性能評估指標體系中的各單項指標的評判標準；

采用基于信心指數的專家調研法獲得各單項指標在所述服役性能評估指標體系中的指標初始權重；

在盾構隧道發生變化時，獲取服役性能評估指標體系的動態指標數據；

根據所述動態指標數據對所述指標初始權重進行變權調整；以及

基于模糊綜合評判的方法對變權調整后的所述服役性能評估指標體系進行等級評價，評價出盾構隧道的服役性能等級。

2.如權利要求1所述的基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法，其特征在于：盾構隧道的所述服役性能評估指標體系分為三層；第一層為目標層，第二層為準則層，第三層為指標層。

3.如權利要求2所述的基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法，其特征在于：所述目標層為盾構隧道的服役性能狀態；所述準則層包括結構整體變形、連接構件變形、混凝土表面病害、滲漏狀態及材質劣化五個方面；所述指標層包括橫斷面收斂、縱向沉降、橫通道差異沉降、管片接縫變形、變形縫變形、螺栓變形、裂縫、破損、析出、滲漏狀態、襯砌強度、混凝土碳化及鋼筋銹蝕。

4.如權利要求3所述的基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法，其特征在于：所述指標層的橫斷面收斂、縱向沉降及橫通道差異沉降隸屬于所述準則層的結構整體變形；所述指標層的管片接縫變形、變形縫變形及螺栓變形隸屬于所述準則層的連接構件變形；所述指標層的裂縫、破損、析出隸屬于所述準則層的混凝土表面病害；所述指標層的滲漏狀態隸屬于所述準則層的滲漏狀態；所述指標層的襯砌強度、混凝土碳化及鋼筋銹蝕隸屬于所述準則層的材質劣化。

5.如權利要求4所述的基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法，其特征在于，確定所述服役性能評估指標體系中的各單項指標的評判標準為：基于理論分析、數值模擬來確定所述服役性能評估指標體系的指標層中的各單項指標的評判標準。

6.如權利要求1所述的基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法，其特征在于：在盾構隧道發生變化時，采用監測、監測方式獲取服役性能評估指標體系的動態指標數據。

7.如權利要求1所述的基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法，其特征在于，根據所述動態指標數據對所述指標初始權重進行變權調整的過程包括：

隨著動態指標數據朝不利方向發展而在指標初始權重的基礎上修正權值；權值修正函數為：

其中，是因素x_i的常權權重，i為指標序號，m為總的指標數量，ω_i為第i項指標的權重，x_m為指標的取值；k為指標序號，x_i為第i項指標的取值，x_k為第k項指標的取值，ω_k為第k項指標的權重，t為變權系數，t的值在0～1之間。

8.如權利要求1所述的基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法，其特征在于，基于模糊綜合評判的方法對變權調整后的所述服役性能評估指標體系進行等級評價，評價出盾構隧道的服役性能等級的過程包括：

將盾構隧道劃分為多個單元結構；

基于模糊綜合評判的方法對多個所述單元結構進行等級評價，獲得多個所述單元結構的各評價等級；

根據多個所述單元結構的各評價等級綜合評價隧道盾構整體的服役性能等級。

9.如權利要求8所述的基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法，其特征在于：通過二級模糊綜合評判，對所述單元結構進行等級評價，獲得所述單元結構的評價等級；二級模糊綜合評判中的隸屬函數采用柯西函數，模糊算子采用加權平均型算子：二級模糊綜合評判式如下：

其中，Z為目標因素對評語集合的隸屬向量，ω_a為當前層的權重，R為一級模糊綜合評價結果，視為單因素評判集，bi為類別編號；R′_bi為單因素評價矩陣，ω_bi為相應的權重，T是矩陣的轉置運算符。

10.如權利要求9所述的基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法，其特征在于：盾構隧道整體的服役性能等級劃分為五個等級。