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公路隧道健康状态评价中隶属函数确定 　　【摘要】隶属函数的构造与确定是公路隧道健康状态综合评价模型的核心。但是大部分的隶属函数确定是靠经验的。本文分别选用柯西分布和岭型分布进行函数构造。计算结果表明，不管是病害健康值、结构健康值，还是最后的隧道综合健康值，其计算结果都是十分接近的，表明该两种隶属函数在隧道的健康状态评估中是可行的。 【关键词】公路隧道；健康评价；隶属函数 前言 模糊分布法类似概率统计，根据实际情况，选定某些带参数的函数表示某种类型的模糊概念的隶属函数，然后再确定参数，该方法是目前使用较多的隶属函数确定方法，本文采用模糊分布法确定隶属函数。 1、柯西分布与岭型分布 在评价系统中常用的分布类型主要有：单值型、三角与半三角分布、矩形与半矩形分布、梯形与半梯形分布、正态分布、柯西分布、岭型分布等， 分别选用模糊分布中的柯西分布和岭型分布进行隶属函数的构造，由于柯西分部与岭型分布的隶属函数相对简单，公式就不再在这里赘述，直接采用公式计算即可。 2、隧道病害因素评价矩阵 通过对某隧道的病害与结构状态进行调查，将所调查的病害结果与结构状态带入相关的计算公式，再进行归一化，最后可计算得出各种病害与结构状态的评价矩阵。其中各个权重的计算过程未在这里赘述。 2.1柯西分布的计算结果 衬砌裂缝：Rb1= （0.324 0.194 0.208 0.274 0 ） 衬砌材质劣化：Rb2= （0.463 0.185 0.199 0.144 0.008 ） 衬砌背后空洞与回填不足：Rb3= （0.460 0.146 0.169 0.225 0 ） 衬砌厚度不足：Rb4= （0.220 0.353 0.302 0.125 0 ） 衬砌变形、移动、沉降：Rb5= （0.561 0.186 0.186 0.067 0 ） 渗漏水：Rb6= （0.134 0.308 0.317 0.241 0 ） 洞门开裂、前倾、下沉：Rb7= （0.665 0.148 0.148 0.038 0.003 ） 衬砌表观病害：Rb8= （0.411 0.199 0.228 0.162 0 ） 围岩等级：Rb9=0.207 拱顶下沉位移：Rb10=0.179 拱顶二衬拉应力：Rb11=0.201 拱脚二衬拉应力：Rb12=0.225 锚杆拉应力：Rb13=0.200 将（Rb9 Rb10 Rb11 Rb12 Rb13）T归一化得（0.205 0.177 0.199 0.222 0.198）T 2.2岭型分布的计算结果 衬砌裂缝：Rb1= （0.135 0.333 0 0.266 0.266 ） 衬砌材质劣化：Rb2= （0.144 0.144 0 0.138 0.574 ） 衬砌背后空洞与回填不足：Rb3= （0.500 0 0 0 0.500 ） 衬砌厚度不足：Rb4= （0.25 0.75 0 0 0 ） 衬砌变形、移动、沉降：Rb5= （0.575 0.425 0 0 0 ） 渗漏水：Rb6= （0.199 0.534 0 0.267 0 ） 洞门开裂、前倾、下沉：Rb7= （1 0 0 0 0 ） 衬砌表观病害：Rb8= （0.5 0.212 0 0.288 0 ） 围岩等级：Rb9=0.158 拱顶下沉位移：Rb10=0.276 拱顶二衬拉应力：Rb11=0.264 拱脚二衬拉应力：Rb12=0.182 锚杆拉应力：Rb13=0.182 将（Rb9 R’b10 R‘b11 R’b12 R‘b13）T归一化得（0.149 0.260 0.249 0.171 0.171）T 3、隧道结构健康状态综合评价 3.1柯西分布法确定隧道结构综合评价结果 该段隧道的病害评价结果： Ca=ωa× （RTb1 RTb2 RTb3 RTb4 RTb5 RTb6 RTb7 RTb8） =（0.396 0.218 0.221 0.169 0.002 ） 该段隧道病害检查健康值： Fa==3.832 Cb=ωb（RTb9 RTb10RTb11RTb12RTb13）= （0.041 0.035 0.040 0.040 0.040） 该段隧道结构健康值： Fb==2.965 则段该隧道的健康综合值为： F=0.6×Fa+0.4×Fb=3.485 3.2岭型分布法确定隧道结构综合评价 该段隧道的病害评价结果： Ca=ωa×（RTb1RTb2RTb3RTb4RTb5RTb6RTb7RTb8）