[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

技術領域

本發明涉及盾構隧道運營期的服役性能評價領域，特別涉及一種基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法。

背景技術

隨服役年限的增加，我國大量已投入運營的既有城市盾構隧道結構面臨不同程度的損傷和老化，面對由全面建設階段向維護階段的過渡，如何對既有城市盾構隧道的結構服役性能進行評價，做到早發現，勤維護，防患于未然，已經成為擺在城市管理者面前的難題。

科學、合理地反映盾構隧道的服役性能等級對于指導盾構隧道的安全運營以及病害的治理與養護是十分重要的。目前已有的基于常權重的評價方法不能突出處于較差等級的評價指標對評判結果的影響，為了突出處于較差等級的評價指標對最終評判結果的影響，可以考慮隨著評價指標朝不利方向發展而在常權重的基礎上修正其評價的權值，從而使評判結果更趨合理。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有方法存在的缺陷而提供一種基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法，以解決現有評價方法存在的不能突出處于較差等級的評價指標對評判結果的影響的問題。

為實現上述技術效果，本發明公開了一種基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法，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。

所述基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法進一步的改進在于，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。

所述基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法進一步的改進在于，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。

所述基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法進一步的改進在于，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。

所述基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法進一步的改進在于，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。

所述基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法進一步的改進在于，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。

所述基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法進一步的改進在于，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。

所述基于變權重的盾構隧道服役性能評價方法進一步的改進在于，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。