摘要:水泥混凝土路面的承载能力是确保运输车辆安全性的决定性因素,因此,将灰色关联优化熵权算法应用于水泥混凝土路面承载能力的评价中。首先,系统地讨论了影响水泥混凝土路面承载能力的主要因素,并且建立的评价指标体系。其次,研究了基于灰色关联优化的熵权算法,利用熵权法计算出评价指标的权重,利用灰色关联分析计算出灰色关联度。最后,以某市的四个区的水泥混凝土路面的承载能力进行评价,确定不同区的水平混凝土路面的承载能力状况,从而为路面的改建方案优化提供理论依据。
关键词:灰色关联分析;熵权法;水泥混凝土路面;承载能力
Research on Evaluation of Bearing Capacity of Cement Concrete Pavement Based on Entropy Weight Algorithm
Abstract: the bearing capacity of cement concrete pavement is the decisive factor to ensure the safety of transportation vehicles. Therefore, the grey relational optimization entropy weight algorithm is applied to the evaluation of the bearing capacity of cement concrete pavement. Firstly, the main factors affecting the bearing capacity of cement concrete pavement are discussed, and the evaluation index system is established. Secondly, the entropy weight algorithm based on grey relational optimization is studied, and the weight of evaluation index is calculated by entropy weight method. Finally, the bearing capacity of cement concrete pavement in four districts in the state level determine the carrying capacity of concrete pavement in different areas is evaluated, so as to the results can provide a theoretical basis for the optimization of pavement reconstruction scheme.
Key words: grey relational analysis; entropy weight method; cement concrete pavement; bearing capacity
1 引言
水泥混凝土路面具有可靠性高、维修费用少、抗磨性能强、能源消耗低等优势,因此,水泥混凝土路面在城市道路和高速度公路上应用的十分广泛。目前,我国水泥混凝土路面是公路的主要形式,大约有70%以上的路面采用了水泥混凝土路面铺设方式。然而,近年来随着经济水平的飞速式增长,我国的交通运输需求也不断增加,车辆超载现象十分严重,大部分公路都处于超负荷的工作状态。对于一些交通运输量较大的路段,水泥混凝土路面的破损情况时有发生,其路面的承载能力产生了下降,对于水泥混凝土路面的承载能力不能承受运输需求的时候,就应当采取相应的措施对其进行修复[1]。因此,应该采用有效的方法对水泥混凝土路面的承载能力进行评价,根据评价结果提出合理的水泥混凝土路面的养护措施,从而确保在水泥混凝土路面上行驶车辆的舒适性和安全性。灰色关联度能够有效地对复杂指标间关系进行评价,能够获得更多的信息对水泥混凝土路面的承载能力进行评价,而熵权理论可以综合被评价对象的客观信息和决策者根据经验所提出的主观信息,从而能够提高混凝土路面承载能力评价的准确性,因此,将基于灰色关联优化的熵权算法应用于混凝土路面承载能力的评价中是切实可行的。
2 水泥混凝土路面承载能力的影响因素分析
水泥混凝土路面板的力学性能和弹性模量都远高于基层和路基的强度和弹性模量,因为面板的刚度较刚,应力沿深度方向快速降低,面板主要用于承担运输车辆的载荷,基层的作用以支承为主,基层的变形不大,处于弹性状体。基层的支撑力分布较为均匀,是水泥混凝土路面可靠性的决定性因素。在运输车辆以及周围环境的影响下,基层和路基将产生分布不均的变形,导致面板和基层之间出现脱空现象,进而导致面板形成较大的弯曲和拉伸应力。通常情况下,水泥混凝土路面的面板脱空是在水、路面和运输车辆综合作用的结果。在脱空的情况下,面板不会立即产生破坏,在运输车辆和水的周期性的作用下,面板的脱空程度越来越大,从而使面板的承载性能降低,水泥混凝土路面的破坏形式主要包括三种情况[2]:
5结论