一种既有路基挡土墙安全评估方法技术

本发明专利技术的挡土墙安全评估方法采用组合赋权法将最优主观权重与客观权重进行综合赋权，并和TOPSIS模型相结合，对既有路基挡土墙进行综合安全评估，能较为真实的反映既有路基挡土墙的安全状态，构建的既有路基挡土墙安全性的评估指标选用了尽可能少的对既有路基挡土墙安全状态影响较大的重要指标，降低了既有路基挡土墙安全评估的难度；本发明专利技术的方法还具有普适性，可运用到铁路、公路、市政道路等既有路基挡土墙的安全评估实践中。挡土墙的安全评估实践中。挡土墙的安全评估实践中。

【技术实现步骤摘要】
一种既有路基挡土墙安全评估方法


[0001]本专利技术涉及道路
，具体涉及一种既有路基挡土墙安全评估方法。

技术介绍

[0002]随着经济的快速发展，我国铁路、公路和市政道路运营总里程稳居世界前列，绵长的铁路、公路、市政道路沿线必然带来大量的边坡问题，路基挡土墙作为解决路基边坡问题中最为常见的支护结构，一直在铁路、公路、市政道路、城市内河河道等沿线发挥着重要作用，随着运营年限的增长，既有路基挡土墙所处的环境千变万化，地质条件错综复杂，部分既有路基挡土墙更因其年代久远，缺乏相应的基础资料，在长期受交通反复荷载作用、地质、结构、河道冲刷或人为因素的影响下，既有路基挡土墙存在着诸多病害，主要有：墙体局部开裂、墙面外鼓、墙体坍塌、墙体空洞、伸缩缝错动、砌筑砂浆失效、墙顶平台开裂等，安全状况难以确定，安全状况不佳的既有路基挡土墙不仅会影响行车安全等交通问题，甚至会影响到周边居民的生命财产安全。
[0003]目前，国内对于既有路基挡土墙的安全评估还处在研究探索阶段，尚未形成一个明确且易操作的标准来指导工程实践，各种定性与定量综合评估方法广泛使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种既有路基挡土墙安全评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：构建既有路基挡土墙的安全评估指标体系；步骤S2：确定指标体系中各个指标的最优主观权重；步骤S3：确定指标体系中各个指标的客观权重；步骤S4：根据最优主观权重和客观权重确定各个指标的综合权重；步骤S5：建立TOPSIS模型，基于各个指标的综合权重构造加权标准决策矩阵；步骤S6：基于加权标准决策矩阵得出各个评估对象的安全等级。2.根据权利要求1所述的既有路基挡土墙安全评估方法，其特征在于，所述步骤S1包括步骤S1.1以及步骤S1.2；步骤S1.1：选取若干个既有路基挡土墙性能指标作为评估指标；步骤S1.2：将若干评估指标分为若干个层次，通过层次结构模型得到安全评估指标体系；安全评估指标体系包括目标层、准则层和方案层。3.根据权利要求2所述的既有路基挡土墙安全评估方法，其特征在于，所述步骤S2包括步骤S2.1、步骤S2.2以及步骤S2.3；步骤S2.1：基于标度法，得到指标体系中各个指标对应的标度值区间，并基于标度值区间构建不确定型区间判断矩阵；步骤S2.2：基于不确定型区间判断矩阵建立目标优化模型；步骤S2.3：采用改进的径向移动算法对目标优化模型进行迭代搜索，得到最优主观权重。4.根据权利要求3所述的既有路基挡土墙安全评估方法，其特征在于，所述步骤S2.1中，所述不确定型区间判断矩阵如式1)所示，式1)如下：其中，A表示不确定型区间判断矩阵；[a
ij
,b
ij
]表示标度值区间，a
ij
表示标度值左区间，b
ij
表示标度值右区间；A
ii
表示指标C
i
相对于指标C
i
的重要程度；A
ij
表示指标C
i
相对于指标C
j
的重要程度；A
ji
表示指标C
j
相对于指标C
i
的重要程度；h表示准则层中的指标在方案层中对应的指标总个数。5.根据权利要求4所述的既有路基挡土墙安全评估方法，其特征在于，所述步骤S2.2中，通过式2)建立目标优化模型，式2)如下：
其中，minP(w
U
)表示目标优化模型；表示A
ij
和的相离程度；表示指标C
i
和指标C
j
重要性比较时的两两判断范围；w
Ui
为指标C
i
的最优主观权重；wUj为指标Cj的最优主观权重。6.根据权利要求5所述的既有路基挡土墙安全评估方法，其特征在于，所述步骤S2.3包括步骤S2.31、步骤S2.32、步骤S2.33、步骤S2.34以及步骤S2.35；步骤S2.31：将目标优化模型的参数变量取值范围作为改进径向移动算法中初始粒子的位置点信息，建立初始种群；步骤S2.32：采用改进径向移动算法的适应度函数计算初始种群中各个个体的适应度值，通过对个体的适应度值进行逐个比较来确定当代最优解的最优位置，并将其定义为初始中心位置；所述适应度函数为目标优化模型的性能函数；步骤S2.33：采用更新条件在第k
‑
1代中心位置范围内生成新的预位置点，并计算适应度值，更新位置信息；其中，k是指当前迭代次数；表示第j个参数变量的最小值；表示第j个参数变量的最大值，w
k
为随代数递减的系数；步骤S2.34：由步骤S2.33更新的位置信息，确定全局最优位置，并计算全局最优位置的适应度值；若迭代次数达到上限或相邻两代全局最优位置的适应度值的差值小于常数P，则更新结束；反之，则重复步骤S2.33
‑
S2.34直至更新结束；步骤S2.35：将全局最优位置的最优解输出，最优解为指标的最优主观权重值，算法结束。7.根据权利要求6所述的既有路基挡土墙安全评估方法，其特征在于，所述步骤S2.31中，初始的位置点信息由式3)给出，式3)如下：其中，X
t,j
表示第t个初始位置点的第j个参数变量；rand(0,1)表示0～1之间的随机数；步骤S2.32中，所述适应度函数如式4)所示，式4)如下：步骤S2.32中，所述适应度函数如式4)所示，式4)如下：表示适应度函数；步骤S2.33包括步骤S2.331、步骤S2.332和步骤S2.333；步骤S2.331：确定生成新的预位置点的更新条件如式5)所示，式5)如下：
其中，表示第k代新生成的第t个位置点的第j个参数变量；G为最大迭代次数；表示第k
‑
1代中心位置的第j个参数变量；步骤S2.332：采用更新条件生成的预位置点通过适应度函数计算各预位置点对应的适应度值；步骤S2.333：更新位置信息，具体是：将第k代预位置点的适应度值与第k
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：金亮星，姚文兵，韦俊杰，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：