水工混凝土抗冲磨性能评价方法研究

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近年来,随着我国水利水电事业的大力建设,新建的高水头、高泄流量、高泄流速度的“三高”工程越来越多,对水工混凝土抗冲磨性能提出了越来越高的要求。这已引起专家学者的广泛关注,并进行了大量有关水工混凝土抗冲磨性能的试验研究,提出了许多研究成果。然而,现有的研究大多停留在如何提高材料的抗冲磨性能,对如何更精确的评价抗冲磨性能的研究尚处于初步探索阶段,很少有人考虑这一问题。因此,进行水工混凝土抗冲磨性能评价方面的研究具有十分重要的意义和作用。本文在总结目前国内外对水工混凝土抗冲磨性能研究成果的基础上,对水工混凝土抗冲磨性能评价方法进行了一些探索。主要开展的工作如下:(1)在已有的研究成果的基础上,对混凝土的冲磨破坏理论及影响因素进行了分析研究。(2)由于评价抗冲磨性能的过程中存在着大量的模糊信息,本文将层次分析法与模糊数学理论的基本思想引入到水工混凝土抗冲磨性能评价的研究中。论述了层次分析法与模糊数学的基本原理和一般评判过程。(3)由该思想出发,根据相关规范和冲磨破坏理论,从原材料因素、力学性能因素、工程环境因素这三种主客观因素考虑,由上而下分层次的确定了水胶比、胶凝材料用量、粗骨料类型、粗骨料最大粒径、HF外加剂、粉煤灰、28d抗压强度、28d抗拉强度、28d质量磨损率、工程冲磨环境、水流流速、含沙量等12个二级评价指标和评价等级。由层次分析法确定评价指标的权重,由模糊数学中的原理确定相关评价指标的隶属度或隶属函数,据此建立了一个基于层次分析法的多层次水工混凝土抗冲磨性能模糊综合评价模型和评价指标体系。该模型综合考虑了影响水工混凝土抗冲磨性能的主要因素,能够比较全面的反映出被评价水工混凝土的抗冲磨性能。(4)通过一个工程实例,对该模型进行了验证。结果显示,通过最大隶属度原则、非对称贴近原则、分段赋值法等分析手段,该模型可以对单个评价目标、多个评价目标进行综合评价,并具有很好的精确性。得到的评价结果跟原有的试验结果基本吻合,符合实际情况。表明该方法是实际可行的。
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