基于可拓理論的結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估方法研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的一個重要部分，監(jiān)測系統(tǒng)的建立以及一系列前期工作的最終目的都是為了及時、準(zhǔn)確地得到結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)水平，從而采取有效措施來保證結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行，為人民生命和社會財產(chǎn)的安全提供切實可行的保障。因此，結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估方法的研究也日益受到關(guān)注。本文將可拓理論引入到結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估中，做出的主要工作有如下幾個方面:
　　(1)概述了以往結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估中所使用的方法，介紹了可拓理論的基本概念和解決的問題以及應(yīng)用的領(lǐng)域，將用來解決

2、矛盾問題的可拓理論引入到結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估中，建立了結(jié)構(gòu)狀態(tài)的可拓評價體系，為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的評估診斷系統(tǒng)提供了理論基礎(chǔ)，使結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估方法的研究得到了新的發(fā)展。
　　(2)針對原可拓評價理論中評價指標(biāo)權(quán)重系數(shù)的取值不合理的問題，引入了指標(biāo)重要性相關(guān)法（CRITIC法）來計算各指標(biāo)的客觀權(quán)重，并利用層次分析法（AHP法）計算各指標(biāo)的主觀權(quán)重，通過博弈論方法對主、客觀權(quán)重進(jìn)行集成，建立了一種更加合理的綜合權(quán)重。采用改進(jìn)的可拓評價理論及其他幾

3、種方法對四座框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了地震損傷評估對比分析，結(jié)果表明綜合權(quán)重克服了可拓評價理論中單一權(quán)重的不足，具有較大的優(yōu)越性。
　　(3)針對評價理論中未考慮評價指標(biāo)的邊界值存在不確定性特點的問題，文中引入云模型對可拓評價理論進(jìn)行改進(jìn)，綜合考慮云模型不確定性推理的特征及可拓理論能同時進(jìn)行定性定量分析的優(yōu)點，通過云轉(zhuǎn)化來改進(jìn)關(guān)聯(lián)度函數(shù)，建立可信度因子等步驟，建立了基于云模型的可拓評價方法。最后將可拓云評價方法用于結(jié)構(gòu)的地震損傷評估中，通過對

4、云變換后統(tǒng)計結(jié)果的可信度計算以及與其他評價方法的比較分析，證明了改進(jìn)后的可拓云評價理論是一種有效的全面的評價方法。
　　(4)為了考慮結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估中認(rèn)識的不明確性、歧義等引起的非隨機(jī)不確定性的影響，文中提出了可拓模糊模式識別理論來對結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷狀態(tài)的評估。通過給定的結(jié)構(gòu)狀態(tài)相似矩陣和健康狀態(tài)的觀測值來反演其他損傷狀態(tài)的模糊集。用分段線性函數(shù)來表示結(jié)構(gòu)健康和損傷狀態(tài)的模糊隸屬度函數(shù)?；诳赏乩碚摰淖畲箨P(guān)聯(lián)度準(zhǔn)則，用求出的最優(yōu)損傷模糊