第3讲1灰色关联分析.ppt

第3讲 质量管理中的灰色系统方法质量管理中的灰色系统方法2l灰色系统理论简介 部分信息已知、部分信息未知的系统就是灰色系统，如社会系统、经济系统、生态系统。包括灰色预测、灰色评价、灰色关联分析、灰色控制、灰色决策。l灰色预测 就是对灰色系统所作的预测。包括数列预测、灾变预测、系统预测、拓扑预测。3原始数据与累加生成数据比较原始数据与累加生成数据比较ntaueauxtYta,3,2,)1()()1()()1()1(tYtYtx4l灰色关联分析),2(,1000 xxx,),(0kx)(0nx设 为参考序列，),2(,1iiixxx),(kxi)(nxi ,为比较序列，i=1，2，m。则各个时刻（由i,k决定）比较序列与参考序列的关联系数：ki为：5关联系数：)()()()()()()()(0000maxmaxmaxmaxminminkxkxkxkxkxkxkxkxkikiiikiikii6)()(0minminkxkxiki)()(0maxmaxkxkxiki由关联系数计算关联度由关联系数计算关联度i0nkiikn10)(1根据关联度的大小排出关联序，即可找出影响考核指标的主次因素。两级最小差两级最大差7计算方法 （1）对原始数据初值化（以消除量纲不同造成的影响），即对参考序列、比较序列的数据分别除以各自的一个数据。（2）计算|x0(k)-xi(k)|（3）计算两级最小、最大差 （4）计算关联系数 （5）计算关联度 （6）按关联度大小排序，找出影响考核指标的主次因素 8 计算示例 母因素母因素（考核指标）（考核指标）4.214.974.9655.08子因素子因素123451水灰比水灰比0.530.510.490.450.412水泥用量水泥用量3303403573894303水的用量水的用量1751731751751764砂率砂率33333231305坍落度坍落度22.321.71.56集灰比集灰比5.995.725.464.934.4（1）原始数据输入原始数据输入9母因素（考核指标）1.000 1.181 1.178 1.188 1.207 子因素123451 水灰比1.000 0.962 0.925 0.849 0.774 2 水泥用量1.000 1.030 1.082 1.179 1.303 3 水的用量1.000 0.989 1.000 1.000 1.006 4 砂率1.000 1.000 0.970 0.939 0.909 5 坍落度1.000 1.150 1.000 0.850 0.750 6 集灰比1.000 0.955 0.912 0.823 0.735 原始数据初值化原始数据初值化10母因素母因素（考核（考核指标）指标）最最小小差差 最最大大差差两级两级最小最小差差两级两级最大最大差差子因素子因素123458910111 水灰比水灰比0.000 0.218 0.254 0.339 0.433 0.000 0.433 0.000 0.472 2水泥水泥用量用量0.000 0.150 0.096 0.009 0.096 0.000 0.150 3水的水的用量用量0.000 0.192 0.178 0.188 0.201 0.000 0.201 4 砂率砂率0.000 0.181 0.208 0.248 0.298 0.000 0.298 5 坍落度坍落度0.000 0.031 0.178 0.338 0.457 0.000 0.457 6 集灰比集灰比0.000 0.226 0.267 0.365 0.472 0.000 0.472 计算两级最小、最大差计算两级最小、最大差11母因素（考核指标）母因素（考核指标）关联度关联度子因素子因素1234561 水灰比水灰比1.000 0.520 0.482 0.411 0.353 0.553 2 水泥用量水泥用量1.000 0.611 0.710 0.964 0.710 0.799 3 水的用量水的用量1.000 0.552 0.570 0.557 0.540 0.644 4 砂率砂率1.000 0.567 0.531 0.487 0.442 0.605 5 坍落度坍落度1.000 0.885 0.570 0.411 0.341 0.642 6 集灰比集灰比1.000 0.511 0.470 0.393 0.333 0.541 计算关联度、排序计算关联度、排序第第4 讲（讲（1）土土 方方 路路 基基 施施 工工 技技 术术 13一、影响压实效果的主要因素一、影响压实效果的主要因素 含水量含水量14一、影响压实效果的主要因素（续一、影响压实效果的主要因素（续1）压实土体干密度与含水量、空气率之间的函数关系10011001wGVsad15一、影响压实效果的主要因素（续一、影响压实效果的主要因素（续2）1、土的性质类、土的性质类2、压实功能、压实功能3、碾压时的温度、碾压时的温度 16一、影响压实效果的主要因素（续一、影响压实效果的主要因素（续3）4、压实土层的厚度、压实土层的厚度 17二、压实标准二、压实标准1、确定标准干密度的方法确定标准干密度的方法 重型击实重型击实 轻型击实轻型击实2、要求的压实度标准要求的压实度标准%100maxddK18三、施工关键程序三、施工关键程序以路堤为例以路堤为例基底清理与压实基底清理与压实 做试验段填料选择填料选择 击实试验、控制含水量压实机械选择与机械组合压实机械选择与机械组合 通过试验段完成分层填筑分层填筑 松铺厚度、压实厚度、松铺系数质量检验、控制与评定质量检验、控制与评定19四、路基施工质量的检查验收四、路基施工质量的检查验收检查验收内容检查验收内容20四、路基施工质量的检查验收（续四、路基施工质量的检查验收（续1）以压实度为例以压实度为例压实度的检测与评定压实度的检测与评定 评定单元：评定单元：13 km 测定方法：灌砂法、环刀法，核子密度仪测定方法：灌砂法、环刀法，核子密度仪压实度评定压实度评定（适于路基、基层、底基层）（适于路基、基层、底基层）1）计算压实度代表值：）计算压实度代表值：SntKK21四、路基施工质量的检查验收（续四、路基施工质量的检查验收（续2）2）压实度评定）压实度评定/打分打分 当当K K0，且单点压实度，且单点压实度Ki全部大于等于规全部大于等于规定值减定值减2个百分点时，合格率个百分点时，合格率100%。当当K K0，且单点压实度，且单点压实度Ki全部大于等于全部大于等于规定极值时，按测定值不低于规定值减时，按测定值不低于规定值减2个百个百分点的测点数计算合格率。分点的测点数计算合格率。当当K K0或某一单点压实度小于规定极值或某一单点压实度小于规定极值时，评定路段压实度不合格，相应分项工程时，评定路段压实度不合格，相应分项工程不合格。不合格。路堤施工段较短时，分层压实度应点点符路堤施工段较短时，分层压实度应点点符合要求，且样本数不小于合要求，且样本数不小于6个。个。23 明确以下几点：1、路面设计用到的路基设计参数为回弹模量E0，如E0=40MPa，那么，路基竣工后其回弹模量就应该达到设计的刚度标准，即路基回弹模量的代表值不小于设计值E0，应有E代表值 E0。2、因此需要实测回弹模量，但回弹模量的测试非常麻烦，效率很低，而回弹弯沉的测试较为方便，于是有了一个想法：能否通过对回弹弯沉的控制来实现对回弹模量的控制？243、回弹模量与回弹弯沉均能反映路基的变形情况。回弹模量大，回弹弯沉就小，故两者具有内在的联系，具有相关性。因此，企图通过对回弹弯沉的控制来实现对回弹模量控制的想法是有理论依据的。于是便出现了需要确定回弹弯沉检测标准的问题，即，譬如回弹模量E0=40MPa，那么对应的回弹弯沉标准应该多少？25 关于这个问题，评定标准中只是规定“不大于设计要求值”，详细情况未予说明，但：（1）但在公路路面基层施工技术规范P88页附录A中给出了用于确定回弹弯沉检测标准的如下经验公式：9380009308.-EL 2627（2）而新的沥青路面设计规范给出了另外的公式：20201010)1(2ODDEKpl100/)(KSZEED20014iiblpDE28 两种方法的确定的标准会不会相同呢？究竟如何处理该问题？（1）对经验公式的认识；（2）对弹性力学公式的认识。经验公式的建立方法经验公式的建立方法（1）宜在全线范围内按照随机取样的方法选取测点，测点数应尽可能的多，不应太少，譬如5060个点是合适的。29 在每个测点进行回弹模量与回弹弯沉的测试，并正确地进行实测数据的分析整理。进行回归分析，建立回归方程，即经验公式。回归方程建立时应按下列思路进行：绘出散点图 建立回归方程 回归方程建立时，就实测的同一组数据，同时建立形如E0=f(L0)、L0=g(E0)的回归方程，并得到具有足够保证率的回归方程。之所以建立两种形式的回归方程，是因为两者不等价，即两者不互为反函数。30 求解两个具有足够保证率方程的交点坐标 p（EP,LP）如果E0 EP，就用具有足够保证率的 E0=f(L0)形式的方程；反之，就用具有足够保证率的L0=g(E0)形式的方程。公式建立起来选好之后，就可以应用了，将设计回弹模量值代入即可求得回弹弯沉标准。再加密测点，达到规范规定的检测频率。只对回弹弯沉进行检测，然后对回弹弯沉进行评定即可。31 工程实例32 当然，如果评定路段范围内直接按规定的检测频率测定路基的回弹模量，则可对回弹模量直接进行评定，就不存在实测回弹弯沉及弯沉检测标准的确定问题了。000lSZllD第第 14 14、15 15 讲讲 美国Superpave 设计方法34lSuperpave表示Superior Performing Asphalt Pavements，即高性能沥青路面。l 美国公路战略研究计划（SHRP）的背景lSHRP的研究集中在沥青、沥青混凝土及结构、道路运营和长期路面性能等方面。Superpave简介简介35Superpave体系设计混合料主要步骤 材料材料选择 设计集料结构集料结构的选择 设计沥青结合料含量沥青结合料含量的选择 设计混合料的水敏感性水敏感性评价361 材料选择与级配范围材料选择与级配范围 一一、材料选择材料选择1、沥青结合料的选择 基于环境资料、交通水平及交通速度,即根据路面的最高和最低设计温度和交通条件加以选择。3778.179545.0)2.422289.000618.0(220atatairmmLLTTairT7d平均最高气温（一年的），路面的最高设计温度按下式计算：计算出统计年限内7d平均最高气温的平均值和标准差。不能采用低于20年记录的气象资料。387.1859.0minairTTairT 年最低气温，路面的最低设计温度按下式计算 与计算7d平均最高气温的平均值和标准差相似，计算出统计年限内年最低气温（一天的温度）的平均值和标准差。同样，不能采用低于20年记录的气象资料。39可靠度思想 Superpave定义，可靠度是在一个单年中，实际温度不超过设计温度的概率。如：如：美国某州夏季气温，在统计年限内，具有平均7天最高气温32，标准差2，则在统计年限内有50的概率7天最高气温会超过32，然而，假定为正态概率分布，只有2的概率7天最高值会超过36，因而如下图所示，36的气温将提供98（97.72）的可靠度。对冬季条件可以采用类似方法，该州最低气温21，标准差4，因而，在平均冬季，最低气温平均21，最冷的冬季，气温会降至29。4041选择结合料的具体步骤（1）选择荷载类型：快速。（2）确定路面设计温度（以上述某州数据为例）气温选择：7天平均最高气温在最热夏季此平均值可达36；最低气温29。路面温度计算，该州纬度41.42，代入上述公式计算，得到98可靠度的路面设计温度计算约为56和23。（3）按路面温度选择结合料等级 水平移动到最高路面设计温度 向下移动到最低路面设计温度 42表 根据气候、交通速度和交通量选择结合料性能等级荷载荷载 最高路面设计温度最高路面设计温度停车停车 28