混凝土结构工程综合性能评价的研究

摘 要：混凝土结构工程在建筑领域中已得到广泛的应用，但当其在结构运营过程中当承受的荷载达到一定程度或遭遇周围环境的迫害时，会引起结构的性能发生变化。所以文章以混凝土结构的受力形式为切入点，利用层次分析法与模糊数学评价法的结合，研究混凝土结构主要受力构件性能特点，同时证明评价指标定性与定量研究综合的实用性和可行性。

关键词：混凝土结构；层次分析法；模糊数学评价法；指标体系；综合评价

随着混凝土结构在建筑工程被广泛应用，混凝土工程性能变化引起了人们对安全的恐慌，因此对混凝土结构主要构件本身性能特点出发，对结构总体的综合性能进行评价是很有必要的。

1 评价指标体系的形成

混凝土结构按受力形式可分为：框架结构、剪力墙结构、框-剪结构、筒体结构，目前为多层及高层房屋常用的混凝土结构体系，在混凝土结构中以利用混凝土抗压能力以及钢筋抗拉能力为主钢筋混凝土应用最广，本文将结合结构中所包含的主要受力构件对混凝土做出综合性的评价分析。

2 构造层次分析模型

根据层次分析基本原理可构建出：A为混凝土结构的综合性能评价；C为各类结构受力体系；P为结构层次模型。指标体系层次结构详见图1。

2.1 确定判断矩阵

判断矩阵表示同层次各因素两两之间的相对重要性。为了得到量化的判断矩阵，引入1～9标度的方法，对评价指标进行权重赋值。

2.2 计算权重系数

判断矩阵确定之后，可以采用方根法求解判断矩阵的最大特征值和特征向量，对特征向量进行归一化处理即可得到各因素的权重系数。

2.3 一致性检验及权重向量确定

判断矩阵和权重系数确定后，为了能用它的最大特征根λ的特征向量作为被比较因素的权向量，其不一致程度需要控制在一定的范围内。

根据层次分析法可求出各层次间的相对权重：

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 模糊数学综合评价

模糊综合评价法是运用模糊数学F线性变换原理和最大隶属度原则，受多种不可量化因素影响的事物，做出合理的综合评价。混凝土工程受各种因素的影响且影响程度不同，因此可以应用模糊综合评价方法来对其进行分析。

3.1 建立模糊综合评价三要素

（1）因素集；（2）评语集；（3）单因素评判

各因素的地位不同，利用指标权重向量集A进行权数分配，它与评判矩阵R的合成，得出综合评价集B，因此 B=A·R，根据B对各层因素进行综合评判，再将其结果作为对上一层的单因素进行评判，最终得到各因素对目标层的综合评价，模型为：C= V·B=V·（B1，B2，...，Bi）T。根据最终的评判矩阵C（总评分值），根据最大隶属度原则，对影响混凝土结构综合性能的因素做出综合评价。

3.2 最终评估值确定

①各层次指标相对权重

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建立准则层各指标Ui（i=1，2，..，m）的模糊矩阵（R1；R2；R3；R4）

③计算评价矩阵和综合评价矩阵（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计算综合评估值

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 结论

利用层次分析法与模糊数学评价法的结合，对混凝土结构工程综合性能做出综合性的评价，也证明了对评价指标定性与定量研究综合的实用性和可行性。计算知本次研究所选用模型的混凝土结构工程的综合性能评价处于强水平。

参考文献

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[4] 杨茂盛，王乐.混凝土结构工程综合性能评价的技术方法分析[J].西安建筑科技大学学报：自然科学版，2007，39（2）：263-265.

基金项目：2013年辽宁省大学生创新训练项目，项目名称：混凝土结构工程综合性能评价的研究，项目编号：201311258039。

作者简介：邓昌丽（1991.09- ），贵州黔南人，本科在读，工程管理专业；通讯作者：王乐（1982- ），女，陕西西安人，在读博士，主要从事建筑工程管理研究。

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