长安大学土木工程系统工程

1、系统工程课程论文学院：建筑工程学院 专业：土木工程学号：20112801xxxx姓名：xxx层次分析法对钢筋混凝土内在质量的评价摘要：通过层次分析法的应用，构建了一套结构混凝土施工质量评估综合管理体 系。将决策目标分解成若十个中间层，中间层再分解到最底层，在一层层分解过 程中，通过最底层因素的指标评价体系，最终形成逐层的判断矩阵，计算分析了 各因素对于控制目标的影响权重，最后判断各因素评价等级，并给出适当措施。 关键词：层次分析法钢筋混凝土施工 质量评价1 .层次分析法简介层次分析法作为系统工程中对非定量事件一种评价分析方法是1973年由美 国学者a. 1.萨蒂(a. 1. saaty)最早提

2、出的，(原名为the analyticl hierarchy process)简称AHP法。层次分析法是首先将复杂的问题层次化，根据问题和要达 到的目标，将问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互关联以及隶属关 系将因素按不同层次聚集组合，形成一个多层次的分析结构模型。根据系统的特 点和基本原则，对各层的因素进行对比分析，引入1 一9比率标度方法1构造出 判定矩阵，用求解判定矩阵最大特征根及其特征向量的方法得到各因素的相对权 重；最终通过计算最低层一一各投标方案相对于最高层即最佳方案的相对权重 值，得到竟标方案的优劣排序。层次分析法的基本步骤如下：建立层次结构模型构造判定矩层次单排序及其一

3、致性检验层次总排序及其一致性检验工程简介广州富力盈隆广场，建筑面积5. 6万m，地下1层，地上26层，总高度97. 05m， 是一座集金融、餐饮、办公为一体的现代化综合大厦。广东建工集团机械化分公 司施工。该工程2008年1 1月通过省级科技示范工程验收鉴定。工程开工前即制定了 质量计划，确定了创“鲁班奖”的质量目标，并制定了相应的施工措施计划，严 格按施工组织设计及分部、分项工程施工方案，精心施工，通过竣工验收，综合 评定为优良工程，获2009年度广州市“十佳”工程和广东省“白云杯”工程奖。层次分析法对钢筋混凝土内在质量的评价该工程框架剪力墙为建筑承重体系的工程，其钢筋混凝土工程用量具大，因

4、 钢筋混凝土在其施工期间受外部因素的影响，会造成结构内在质量与外观质量不 同程度的损伤，因此，利用层次分析法（AHP）对钢筋混凝土内在质量的评价，显 得尤为重要。3. 1项目评价指标体系的建立结构混凝土在施工过程中，因各种外界条件和主管因素的影响，必然会引起 结构功能的变化，而混凝土质量的优劣将影响到结构的安全。由于混凝土在不同 的施工工艺、方法下差异较大，影响结构质量劣化程度的因素也很多，且每一因 素对结构的影响程度也不一样，因此在掌握了混凝土浇筑工序基础上，必须建立 完善的评价指标体系，同时对各个评价指标分别赋予不同的权重，才能对工程施 工的状态作出正确的评估。混凝土施工过程评价可分浇筑混

5、凝土、钢筋、拌制、养护以及技术管理5个 方面进行，状态分类为：一类（9分）状态完好、良好；二类（7分）状态较好；三类 （5分）状态较差；四类（3分）状态极差；五类（1分）危险状态。采用19标度对各 项评价指标进行了分值确定，对工程结构混凝土施工状态较难准确界定的，在两 个相邻标度问取中值。3. 2运用层次分析法建立评价模型运用AHP法解决问题，大体可分为4个步骤：把问题分解组合，建立递阶层 次结构；根据所掌握的资料数据，通过两两比较的方法，按规定的比例尺度， 构造两两比较判断矩阵；进行层次单排序和一致性检验；进行总排序和总 的一致性检验，从而得到各方案对总目标的优劣顺序和整个递阶结构所有判断的

6、 总的一致性指标，并据此进行决策。3. 2. 1建立递阶层次结构根据层次分析法的原理，将评价指标按其属性进行分组，各组构成递阶结构， 形成多层次评价指标体系。把层次分析结构分为三层：目标层G、准则层C和方案 层I，准则层C的某些元素对方案层I的某些元素起支配作用，同时它本身又受到目标层G元素的支配。本部分所建结构混凝土施工状态评价指标递阶层次结构为： 目标层G；准则层为浇筑混凝土B1、钢筋B2、拌制B3、养护B4、技术管理B5；方 案层为小料方法C1、振捣方法62、混凝土板厚C3、钢筋加工C4、钢筋位置C5、上 料拌制C6、材料选择C7、沙含泥量C8、试块制作C9、养护C10、制度C11、准备

7、工 作 C12。3.2.2形成判断矩阵为减小主观因素的影响，首先将隶属于同一指标的各指标之间的相对重要性 进行比较，形成判断矩阵。一般地，隶属于指标A。的指标Bij ( j=1, 2,，m), 其判断矩阵为m维方阵。表中b表示在隶属于A的诸指标中，指标1与指标j相比， 对于指标j的相对重要性程度，采用Soaty提出的19比率标度法。3.2. 3排序计算排序计算方法有幕法、和积法和方根法等，文中采用方根法。 计算判断矩阵每一行的乘积M：Mi =Bi1 Bi2 Bin(i，j =1，2，,)计算Mi的口次方根= -v此rn将方根向量归一化：=,-/*，得排序权向量W=(W1，W2，,Wn)计算判断

8、矩阵最大特征值：Z US m 式中，QW)i向aw的第i个元素。3. 2. 4 一致性检验为保证得到的权重的合理性，通常要对每一个判断矩阵进行一致性检验，以 观察其是否具有满意的一致性。否则，应修改判断矩阵，直到满足一致性要求为 止。计算公式如下：CR(门-1)刖式中，RI，为平均随机一致性指标。对结构混凝土评价指标的递阶层次结构， 其判断矩阵的计算见表1表5。表1.4电判断矩阵B-C_三标_i = 5. 1 如5Ct = 0.0261KI = 1. 12ea =。皿弟0 虬4411/21/354211/265321W0, *7。0, 356g0. 12210. 0S160. 052611i

9、11/4 1/41/5 1/4t/6 /5表2表3表4GG&11/21/4G211/3判断矩阵B1-C4(J. 558430.3应1H 1220判断矩阵B2-C121/2判断矩阵B3-C指标Ag, = 3, 1083Ci = 0.0091A/ = 0. 58C/? = 158W(L 66670. 3333格4ft指标12S40.4915Aratt, = 4.暗材1/2430. 3如a = o.oici伽1巧1/411/2D. 0777K，= w1/41/32i0. J 249CH = 0. 0179判断矩阵B5-C*w13Q. 75510.253. 2. 5合成权重的计算合成权重的计算要自上而

10、下，将单一准则的权重进行合成，并逐层进行，直 全计算出最底层中各元素的权重和总的一致性检验，即：祁)=明七昭吧叮= p=p听T,矶I书式中，W(k)为第k层上nk个元素对于总目标的合成排序权重向量；p(k)为第 k层上nk个元素对k1层上所有元素为准则的排序权重向量；W(k-l)为第k1 层上n(k-l)个元素对于总目标的合成排序权重向量。根据表4表5的计算结果， 得到文中提出的评判模型的合成权重为：U=0. 216, 0. 124, 0. 047, 0. 238, 0. 119， 0. O6O， 0. 037， 0. 009， 0. 015， 0. 082， 0. 039， 0. 013 3

11、. 2. 6混凝土施工施工过程指标Z = S叫式中，z为混凝土施工过程评价分值；n为影响因素的个数；qi为各个影响 因素的实际评分值，l忍qi 9； Ui为各个影响因素的权重值。根据计算出的结构混凝土施工过程评价分值，即可参照表6对混凝土施工过程作 客观的评估，定出相应等级，并按表中要求采取必要的处理措施。总降温产生的最大的拉应力为：4m 二 + b侦 + b:十 bfw + b顷 + b:，+ a1. 15，满足抗裂条件。结构混凝土施工过程综合评估状态等级等级划分工作状态综合过斑评分措施A优秀7 壬 g 4 i0正僧施iB较好6 Z 7加强施工臂理C一般5 h_6提高施序1J校差4 Z 5改

12、换施【方法K极差3 Z 4确定加固或拆除的措施Y维假Z 3停止施工,作出迎理惜施3.混凝土裂缝间距计算平均裂缝间距公式： =1.5孱蛔疟%当材质优选养护优良时，取e p =0.0002。水化热最高温度59. 63度，周围 平均气温为25摄氏度，收缩当量温差Ty(30)=8. 2摄氏度，则混凝土的综合温差 T=(59. 63-25)X2/3： +8. 2=31. 3摄氏度，平均裂缝间距为:I，12. 938 x W1 xJ8Q0V 1.0 x arccb_ 1.0 x 1。二 2$ 31 33L3 x 1 x 10 5 - 2. 0 x fo /=18.30m最大裂缝问距Lmax=24. 4m。

13、通过计算，本筏板基础中心最高温度Tmax=62. 57摄氏度，基础温度与 气温温差超过25摄氏度，为达到控制温度的目的，应对混凝土表面进行覆盖养护， 如采用塑料薄膜、草袋等。做好温度测量工作，一旦发现温差大于25摄氏度时， 立即采用覆盖保温，使混凝土缓慢降温和收缩。通过计算，混凝土的总拉应力小于同龄期的混凝土的抗拉强度，可以满 足抗裂要求，该混凝土筏板基础浇筑不会出现贯穿性裂缝。通过计算，最大裂缝的间距为24. 4摄氏度，该筏板只留有一条后浇带， 是很难以避免开裂的。由于基础直接落在风化岩上，在施工时，可以在基础与基岩接触面做油 毡沥青滑动层，释放应力。施工时，应注意精选材料。砂石级配、含泥量、水灰比及外加剂等。结语应用层次分析法对工程结构混凝土施工过程进行评价，其特点是应用简便， 基于大量实测数据的综合评价易为评估者所接受和理解，具有一定的实用性。与 缺乏相关资料情况下单纯依靠个人的经验积累对工程结构进行评估的其他评价 方法相比，本部分提出的结构混凝土施工过程的评价方法更为客观。但是，对工 程具体状态的评估，其结论的可信程度与评估者的工程经验和判断能力有极大的 关系，评价指标体系的判断矩阵也还有