南方公路隧道结构性能健康诊断专家系统研究

【摘要】：目前广西在建高速公路14条,总里程1485公里,概算总投资856亿元,其中隧道累计有155座,隧道工程总投资超过60亿元。以目前情况来看,公路隧道运营10年左右均进入维修高峰期,可见今后面临的隧道维修任务将十分艰巨。因此,建立定量化的南方公路隧道结构性能健康诊断模型和专家系统的任务迫在眉睫。本文的主要研究工作： (1)对南方公路隧道病害的特点、成因、影响等做详尽的调查,提出病害的分类方法及不同病害相关的诊断指标,建立了公路隧道结构性能健康状态诊断指标体系；结合国内外隧道病害分级方法,采用五级划分法划分公路隧道病害等级和五级划分法划分公路隧道结构健康等级。 (2)参考我国铁路隧道和国外(日本、美国和欧洲等)公路隧道养护标准,在我国公路隧道管养部门出现的病害调查的基础上开展研究工作,建立了南方公路隧道结构性能健康诊断指标判定标准。 (3)各诊断指标在南方公路隧道结构性能健康等级评定的权重值研究,对于底层采用乘积标度法建立其标度权重；对于中间层采用隧道病害参数和正交设计法的权重组成输入样本,运用BP神经网络、GRNN神经网络和模糊神经网络确定中间层指标的权重。 (4)总结了健康综合评价方法,建立了南方公路隧道结构性能健康状态评价模型——三级综合评价模型,然后采用工程实例分析隧道的结构健康状态。 (5)开发南方公路隧道结构性能健康诊断专家系统。最后应用该系统对南方公路隧道结构性能健康状况进行分析,以验证评价该系统的可行性,并将此信息反馈给设计、施工、管理单位让其今后工作更加科学合理。