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变权评价技术:提高工程老化病害识别的评估方法

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:变权评价技术仍采用层次分析法的递阶层次结构,其主要差别是将各层次的权重视为评价因素取值的函数。而变权法的子节点权重λi 为:式中:fi(·)称为权函数,它必须根据工程病害的具体情况确定,并应能反映工程老化病害机理,这是变权评价方法的重要技术。上述变权评价技术,在合理选用变权函数和有关参数以后,就能比常数权评价方法更好地反映工程老化病害的程度,评估结果更符合实际,更易为人们所接受。

变权评价技术:提高工程老化病害识别的评估方法

在前面介绍的评估方法中,反映各影响因素对上一级因素重要程度的权重,已经确定就不再改变,即为常数,故称为常权法。其优点是方便,但也有一个很致命的缺点,就是对一些主要部件完好,而次要部件老化病害特别严重的结构,由于其次要部件的权重较小,即使其破坏特别严重,评估级别也很低。例如一座水闸,若其底板、闸墩等主要部件完好,但因其消能防冲效果很差,造成海漫严重冲毁,工程已无法运行,而评价结果可能还是一级老化。显然不甚合理。特别是在对灌区建筑物加固改造的投资排序评估中,按上述常权法的评估结构不尽满意(当然对投资排序的评估模型也应作适当的变动),为此,我们进行过一些变权评价技术的研究。以下对此作简单的介绍。

变权评价技术仍采用层次分析法的递阶层次结构,其主要差别是将各层次的权重视为评价因素取值的函数。递阶层次结构一般由类似图5 - 10 所示的节点构成。其中y 称为母节点,xi(i=1,2,…,k)称为子节点,其评价值分别为Ly,lx1,lx2,…,lxk。当子节点权重取常数时,则:

图5-10

即为常数权评估方法,就是一般的层次分析法,一般由专家组经过群判断确定。而变权法的子节点权重λi 为:

式中:fi(·)称为权函数,它必须根据工程病害的具体情况确定,并应能反映工程老化病害机理,这是变权评价方法的重要技术。

根据工程老化病害致使工程破坏的力学原因,权函数构造应考虑下述原则。

1.突出关键因素

要具体分析结构体系(串联、并联)和破坏特性(脆性破坏或延性破坏),将评价因素分为两类,即特征因素和非特征因素。前者表征该因素在结构或建筑物的破坏过程中起着重要的作用,其评价值高时(代表的影响因素老化病害严重),基本上决定了结构或建筑物的整体老化病害程度,即决定着评估的级别。而非特征因素则仅是特征因素的补充,只在特征因素取值较小时,才显示其对结构或建筑物老化病害的影响。特征因素常是串联结构体系或脆性破坏因素。

2.突出高评价值

若评价因素本身的权重虽然不高,但由于该老化病害因素的程度十分严重,即其评价指标取值很高,相对于同一级的其他评价因素,其可能对整个工程老化病害程度转化为起主导作用,就必须调整并给予更高的权重。即对评价指标很高的因素,其权重应给予适度提高。

3.均衡老化病害平均概括原则

在各项因素取值相近时,代表一种自然老化或普遍均衡老化的情况,可按专家评定常数权重综合母节点的评估值。

显然,变权函数应符合下列特征:

(1)若任意子节点特征因素xj的评价值趋近于1(评价值越大越不安全,取值为1时属报废建筑物),Lxj→1,则有母节点因素评价值Ly→1,且不管其他子节点特征因素取值如何,即0≤Lxi ≤1,i≠j或λj=1,λi=0,i=1,2,…,k,i≠j。(www.xing528.com)

(2)若有p 个特征因素,其评价值为lx ,j=1,2,…,p,特征因素对母节点的评价值影响应有:

(3)若lx1=lx2=…=lxp时,应有:λi=或lxr=lxt,xr,xt ∊(x1,x2,…,xp),r≠t,有:λrλt

非特征因素节点对母节点评价值的影响可写成:

式中:gi 为非特征因素的函数。则母节点的评价值Ly

上述与L'y可根据不同建筑物老化病害机理,构造成不同的函数。我们在评估混凝土水闸老化病害时,采用了下列函数形式。根据工业与民用建筑评估的经验,上式(5-16)中的λj可构造成幂函数,对于p=3的情况:

n 值应根据特征因素平均值的离散情况而定,均方差越大,n 越大,以突出考虑评价取值大的因素的影响,在工业与民用建筑中,有的取n =2。

非特征子节点因素对母节点评价值的修正项:

若取m=1,b1=0,b2 为非特征因素评价值的某个较中位值稍大的值,例如b2=0.6,则

是非特征因素评价值的线性函数。

上述变权评价技术,在合理选用变权函数和有关参数以后,就能比常数权评价方法更好地反映工程老化病害的程度,评估结果更符合实际,更易为人们所接受。

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