一种混凝土坝损伤场危害性诊断方法

摘要

本发明公开了一种混凝土坝损伤场危害性诊断方法，其按如下步骤进行：（1）构建损伤场对混凝土坝危害性等级标准N；（2）在混凝土坝上选择诊断对象，确定诊断指标并采集数据；（3）计算混凝土坝损伤危害性诊断的经典域和节域；（4）把局部区域的熵值用所采集的诊断指标值用物元表示；（5）判断诊断对象是否满足“非满足不可的条件”，如果不满足，不予诊断，否则进入下一步骤；（6）确定各特征的权重；（7）确定各个局部区损伤危害性关于划分等级的关联度；（8）基于规范化的关联度和权系数求出综合关联度；（9）危害性等级诊断及损伤对安全度的影响诊断。本发明为工程施工、补救提供有效数据，避免事故的发生，减少维修成本，保证维修的有效性。

主权项

1.一种混凝土坝损伤场危害性诊断方法，其特征在于，按如下步骤进行： （1）构建损伤场对混凝土坝危害性等级标准N，分为Ⅰ级,Ⅱ级,Ⅲ级,Ⅳ级，并定义危害性等级为Ⅰ级,Ⅱ级,Ⅲ级,Ⅳ级时分别对应的等级标度值、损伤值和熵值； （2）在混凝土坝上选择m个损伤场做为诊断对象分别为R1,R2,…,Rm，确定n个诊断指标分别为c1,c2,…,cn，并定义每个危害性等级对应的诊断指标的范围，分别采集m个损伤场的n个诊断指标的值d_i1，d_i2，…,d_im； （3）选择第i个损伤场做为诊断对象，混凝土坝损伤危害性诊断的经典域为 式中：N_oj表示第i个损伤场危害性的第j个等级；C表示损伤危害性等级N_oj的特征即为诊断指标，C＝{c₁,c₂,…,c_k,…,c_n}；S_oj表示N_o『关于C所规定的量值范围即各损伤危害性等级关于对应特征所取的数值范围—经典域，S_0j＝{s_0j1,s_0j2,…,s_0jk,…,s_0jn}，s_0jk＝<a_ojk，b_ojk>； 混凝土坝损伤危害性诊断的节域为： 式中：p表示划分损伤危害性等级的全体，C表示诊断指标，s_pk为关于诊断指标c_k所取的量值范围即节域<a_pk，b_pk>； （4）把第i个损伤场的熵值用所采集的诊断指标值用物元表示，得到诊断对象 式中：p_i为第i个损伤场的熵值，C表示诊断指标，S_i为p_i关于c_j的量值，即诊断对象 的诊断指标值； （5）对第i个损伤场的熵值p_i，首先用非满足不可的特征c_k的量值s_ik诊断，若则认为诊断对象不满足“非满足不可的条件”，不予诊断；否则进入下一步骤；（6）确定各特征的权重，确定权重时，对n个诊断指标的m个测值进行规范化，即第j项指标的损伤熵为：其中，H(y_j)的值越小，表示该指标在损伤危害性诊断中提供的信息量就越多，则其熵权越大；反之，其熵权越小；当y_ij＝1，认为y_ijlny_ij＝0，既不符合熵所反映的信息无序化程度，也不符合实际意义；当y_ij＝0时，lny_ij为一无限值，故需要对诊断指标测值的信息熵进行修正，y_ij的修正公式： 熵权和改进的熵权信息熵确定之后，其对应的输出熵E_j＝H(y_j)/lnm； 该指标对应的损伤危害性诊断的“信息有效值”为G_j＝1-E_j； 则第j个诊断指标的权重为（7）建立关联度函数，确定各个局部区损伤危害性关于划分等级的关联度 式中：ρ(s_ki,S_oji)为点s_ki与区间S_oji的距，关联度的取值是整个实数域，对关联度规范化后为 （8）基于规范化的关联度和权系数求出综合关联度： 式中：p_k表示第k个诊断对象； 若则诊断对象p的危害性属于等级k；（9）确定在t时刻第j个区域的危害性等级k_j(t)，确定其熵值区间为根据熵的可加性，对t时刻各局部区域的熵值进行相加求得整体熵值H(t)，进而计算荷载作用前后的区域整体熵值变化为：ΔH＝H(t)-H(t-1)，在t时刻，若整体熵值变化ΔH＜0，则从外界获得的负熵流大于其熵增，坝体内部出现应力集中现象；若整体熵值变化ΔH＝0，坝体处于临界状态；若整体熵值变化ΔH＞0，则不利荷载作用前后损伤场扩展，引起应力重分布，若荷载保持不变，能量分布状态保持不变，则损伤场保持不变。