确定桥梁评估目标可靠指标的生活质量分析法

结构可靠度理论越来越多地被用到桥梁设计、评估与管理领域。其中一个重要的参数———目标可靠指标的取值直接影响分析结果的可靠性。采用近年发展起来的基于风险分析的生活质量准则,结合对既有公路桥梁的时变可靠度分析提出了确定桥梁评估实时的目标可靠指标的方法。通过对一座我国路网常见的简支梁桥的实例分析,阐述了该方法的过程。算例分析表明,基于生活质量分析确定的目标可靠指标考虑了不同发达水平的社会承担桥梁失效风险的能力与期望,较规范校准法的目标可靠指标取值要更合理。本文方法可为基于可靠度和风险的既有桥梁评估和管理提供理论基础。     

基于裂缝宽度扩展评价钢筋混凝土桥梁承载能力的研究

随着我国桥梁事业的快速发展,对现役桥梁结构状态进行评估显得越来越重要。在荷载试验的基础上,提出根据裂缝宽度扩展情况分析评估钢筋混凝土桥梁承载能力的方法,并用1组钢筋混凝土矩形截面梁的模型试验验证该评估方法。通过试验数据分析与计算,探讨裂缝宽度扩展评价钢筋混凝土桥梁承载能力方法中安全评估等级的取值范围,验证该方法在实际工程中的可行性。     

桥梁养护管理系统的设计与开发

通过对桥梁养护数据管理、安全状态评估、养护辅助决策分析、信息共享等需求进行分析的基础上,应用Web-GIS技术和基于B/S网络结构技术对桥梁养护管理系统(BMMS)进行了设计,给出了系统结构、功能模块和养护评估模型;应用面向对象的软件开发技术研制了基于区域性管理的桥梁养护管理系统。将所设计的方案和研制的软件应用于江苏省汾灌高速公路桥梁养护的实际工程中,结果表明,桥梁缺损状况的评估结果与江苏高速公路工程养护有限公司技术工程师的评估结果一致,证实了所开发系统(BMMS)的可操作性,并实现了各个职能部门的信息共享和桥梁养护的区域性管理。     

基于价值工程的桥梁伸缩装置选型研究

为了合理选择桥梁伸缩装置的类型,减少维修次数,该文基于价值工程研究桥梁伸缩装置设计方案,从而选取最优设计方案.首先通过对桥梁伸缩装置选型影响因素进行分析,确定方案评价指标;随后通过层次分析法建立层次结构模型、构造判断矩阵,确定各个评价指标的权重值并进行一致性检验;基于灰色模糊理论,建立隶属度判断矩阵,计算方案的功能系数;最后根据全寿命周期成本确定项目方案的成本系数,并根据价值工程的计算公式,确定方案的价值系数,从而得到伸缩装置选型最优方案.     

基于重构优化DEA模型的路面养护决策研究

结合路面状况评估结果，提出养护时段概念，建立了基于重构优化DEA的路面养护规划模型；结合工程实例，分析规划期内养护方案组合的实施效果和经济性。结果表明:所提沥青路面养护方案，将能使成本降低，并提高资源利用率。     

考虑交通流动态分布的路面养护最优决策

为准确评估路面全生命周期用户成本以制定最优的路面养护策略，提出基于网络交通流均衡条件的路面养护多阶段动态规划最优决策模型，通过交通流的仿真，模拟用户成本在路网养护前、后以及生命周期各阶段的动态变化，并设计启发式迭代算法。该模型最小化的目标函数包含了生命周期的养护成本、用户成本、路面资产残值，约束条件主要由交通量守恒约束条件、养护预算约束、路面性能转移约束等。为证明模型的有效性，以一个具有10个路段的路网为例，采用提出的模型制定该路网连续20年的最优养护决策方案。研究结果表明：在每年养护预算确定的情况下，全生命周期路面养护最优方案是一个决策方案组合，该最优方案可以提高养护资金使用效率并有效减少用户成本，可为路面养护管理提供决策支持。通过对不同养护约束情景下的全生命周期用户成本的模拟表明：随着养护预算的增加，养护路段增多，导致用户成本增加，使养护成本的边际收益发生递减，养护预算在理论上具有一个最优值，并且养护成本收益与养护预算之间呈倒U形函数关系。     

东海大桥健康监测系统桥梁健康状态评估方法

在东海大桥桥梁结构健康监测系统评估子系统中,用层次分析法建立了桥梁性能评价模型,分析确定影响桥梁结构性能状态的各因素及隶属度。对可量化的桥梁监测、检查数据以模糊推理法进行评估打分,对非量化的程度描述根据专家系统直接评估打分,综合分析计算后,得出各区段桥梁安全性、耐久性及使用性的评分,再以加权的方法最终确定大桥健康状态等级。实现了桥梁状态即时评估,为养护管理决策提供科学依据。     

桥梁设计方案风险评估分析

桥梁结构风险贯穿于桥梁建设全过程.主要介绍桥梁在方案设计阶段的风险评估方法及其主要评估流程,以实际工程为例,阐述采用专家调查法确定桥梁设计方案的安全风险水平,并采用基于估计相对位置的方案排队法优选出较优方案,为桥梁方案设计阶段的风险评估提供参考依据.     

长淮卫淮河大桥船撞设防标准研究

以长淮卫淮河大桥为依托工程,介绍桥梁船撞设防标准的确定方法。基于风险的思想,参考《重庆市三峡库区跨江桥梁船撞设计指南》,对长淮卫淮河大桥在2012年、2022年和2050年通航密度下进行船撞风险分析,并根据风险分析结果,提出进一步降低桥墩船撞风险的建议和措施,为桥梁船撞设计提供技术支撑。     

“公路桥梁管理系统”通过技术鉴定

广东省交通厅重点科研项目《公路桥梁管理系统》于1992年12月25日在广州通过专家技术鉴定。该项目由广东省交通科学研究所主持,西南交通大学、广东省公路管理局协作研究。《公路桥梁管理系统》针对目前桥梁养护和管理中的实际状况,在国内外桥梁养护管理中首次应用人工智能专家系统等技术,成功地研究开发了由“桥梁数据库管理系统”、“桥梁损伤等级评估及对策专家系统”和“钢筋混凝土梁桥承载能力检算专家系统”组成的综合性桥     

钢筋混凝土桥墩性能指标量化研究

根据钢筋混凝土桥墩的破坏特点和桥梁结构基于性能抗震设计的需要,将钢筋混凝土桥墩性能水平划分为正常使用、暂时使用、修复后使用、生命安全和防止倒塌5个性能水平,并结合各国相关研究成果,从社会经济角度,建立了桥梁结构震害定性决策标准;从震后现场震害评估角度,建立了钢筋混凝土桥墩现场震害评估调查性能量化标准。在分析各国127个以发生弯曲破坏为主的钢筋混凝土圆形截面桥墩试验研究的基础上,从工程设计角度,以位移角为性能参数,提出了钢筋混凝土桥墩在地震作用下处于5个性能水平的量化指标,并与新西兰、日本和美国加州等设计规范中的相关规定进行比较。结果表明:建议的不同性能水平下钢筋混凝土桥墩的位移角限值是合理的,可用于基于性能抗震设计时桥墩墩顶位移的确定。     

宽幅斜拉桥梁体现浇支架大面积水袋预压技术研究

基于滨江大桥独塔双索面宽幅斜拉桥采用主梁整体现浇施工工艺,考虑桥梁所跨越场地环境条件和桥梁结构特征比较复杂,支架大面积预压时采用沙袋或反力架预压较困难,同时安全风险高、成本投入大、对环境影响大;综合分析后,确定采用水袋预压方法对现浇梁支架进行大面积预压。结果表明,在复杂场地中水袋预压法可以很好地应用于现浇梁支架的大体量、大面积预压;预压周期短、安全风险容易控制、节约成本,为类似工程实践提供指导依据。     

桥梁退化模型及维养决策研究和应用

分析了学者对桥梁性能退化规律和养护策略的研究成果,从基于机理的退化模型和基于统计规律的退化模型两个方面介绍了桥梁退化预测模型的研究进展,总结了桥梁养护维修决策模型的建立与解决方法;并从桥梁管理系统基本结构、评价与决策模块、维养对策与费用计算和维养方案优化等4个方面简述了优秀的桥梁管理系统。汇总的桥梁退化模型及维养养护管理决策的研究和应用进展,有助于帮助桥梁管理者在面对诸多不确定因素与资金紧张的情况下,获得最优策略,实现高效科学的桥梁管理。     

全寿命成本分析与设计方案优化

我国对于全寿命周期成本的研究刚刚起步,关于桥梁建设项目的全寿命周期成本研究相对较少,相关理论研究还不成熟,更缺少系统的理论研究成果。结合已建大型桥梁工程养护、维修方面资料,通过分析桥梁最初建设成本以及整个寿命期内的营运期成本(管养成本、用户成本、环境影响成本)和拆除成本,对某跨海大桥非通航孔引桥混凝土梁方案及钢箱梁方案进行全寿命成本分析,在推广"全寿命周期成本分析"设计理念以及提高桥梁工程投资经济效益等方面做了有益的尝试。     

不同规范桥梁技术状况评估方法比较与分析

随着桥梁建设的不断发展,桥梁结构的状态评估备受关注。桥梁结构技术状况评估是桥梁结构状态评估的重要组成部分,目前国内外对桥梁结构技术状况评估均给出相应的实行方法,我国的桥梁技术状况评估工作主要是在《公路桥涵养护规范》、《城市桥梁养护技术规范》以及《公路桥梁技术状况评定标准》的指导下进行,在对上述规范评价方法分析研究的基础上,结合实桥算例给出桥梁结构技术状态评估的真对性意见和建议,可供桥梁结构检测及养护工作者参考。     

公路应急养护站点设备优化配置与应用研究

基于公路的日常养护及应急养护两种需求,对应急养护站点设备配置进行研究,建立了应急养护站点设备优化配置模型。分析确定养护设备配置的影响因素及配置水平评估标准,对选取的应急养护站点原有设备配置水平进行评估,并结合应急养护需求对站点设备做出调整,制定出最初配置方案。选取经济性、适应性、技术性及协调性作为影响指标,采用层次分析法确定出最优配置方案。依据建立的公路应急养护站点设备配置理论模型,对榆靖高速公路应急养护站点设备配置进行了分析优化,验证了研究内容的可行性。     

基于ALARP的桥梁风险矩阵决策方法研究

通过对各种风险改善措施的效益进行分析,确定最优的方案,是桥梁工程中的风险评价和风险决策中常常遇到的问题。研究表明：当用于改善安全的资金达到一定程度时,会出现资金投入对风险控制的边际效应。采用决策论的理论和方法,结合风险矩阵和 ALARP准则,形成基于 ALARP 的桥梁风险矩阵决策方法。该方法不仅反映决策者的风险态度,也为基本的风险对策制定提供了依据。     

桥梁结构养护方案优先排序方法研究

为研究桥梁结构的养护排序方法,首先介绍了现有的桥梁技术参数排序和经济参数排序的方法.通过引入ALARP风险决策准则,对桥梁结构的性能评估结果进行分区,对于处于风险不可接受区的桥梁优先进行养护维修；处于风险可忽略区的桥梁结构暂时不考虑对其进行养护维修；处于ALARP风险区的桥梁结构,采用有无对比的分析方法,即考虑维修后结构性能状态的改善与不考虑维修结构性能退化的费用的比值,w=CPI/CPD对技术上可行的桥梁结构进行经济比较,保证养护维修资金的合理利用.最后采用实桥实测数据进行验证、分析和比较,证明文中方法的合理性和实用性.研究结果表明,文中推荐方法所需数据量少,涵盖了桥梁结构养护维修所涉及的重要因素,为桥梁养护维修和规划排序提供理论依据,减少养护维修盲目性,使桥梁管理养护决策更加科学化、合理化.研究结论为公路桥梁的运营管理和养护维修提供有力的参考依据,对提高桥梁的耐久性具有现实的指导意义.     

基于EIC增长的锈蚀钢筋混凝土梁疲劳寿命评估

锈蚀和疲劳荷载共同影响下的材料复合损伤机理十分复杂,会显著降低既有钢筋混凝土桥梁的使用寿命。为了能够准确地预测锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳寿命,通过从材料到钢筋混凝土构件的跨尺度分析,提出了一种基于材料失效机理的锈蚀钢筋混凝土梁疲劳寿命评估方法。该方法以断裂力学和等效初始裂纹理论为基础,并且可以同时考虑钢筋的不同锈蚀形态。结合锈蚀钢筋的疲劳拉伸试验结果,提出了不同锈蚀水平下的应力集中因子表达式,结果表明随锈蚀率的增长,应力集中因子先增大后减小。然后将局部锈蚀导致的应力集中的影响融入到应力强度因子计算模型中;通过对试验数据进行拟合得到了钢筋疲劳裂纹速率增长分析模型,对该模型从等效初始裂纹尺寸到临界裂纹长度进行积分来实现钢筋混凝土梁的疲劳寿命预测。为了验证本评估方法的有效性,开展了电化学快速锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能试验,试验梁失效形式均为受力主筋的疲劳断裂;采用扫描电子显微镜对疲劳失效后的锈蚀钢筋断口形貌进行了微观分析,对比了不同锈蚀程度下钢筋疲劳裂纹扩展形式的差异。将理论计算结果与本研究试验和已有文献中的试验值进行了比较,二者吻合较好,可为日后钢筋混凝土桥梁的腐蚀疲劳寿命评估提供科学依据。     

基于层次分析法（AHP）的超静定平台二次托换的风险分析研究

将风险分析与层次分析法（AHP）结合,确定风险评价指标体系;通过层次分析法（AHP）确定单个风险项目的权重,结合权重分析和标度体系得到综合风险指数,从而建立平台托换施工过程动态风险评估模型.经计算表明,杭州亲水平台二次托换的各风险因素中,施工图设计阶段的风险、截柱风险、新旧混凝土结合和千斤顶预顶的风险较大,其它因素风险相对较小.基于层次分析法的风险分析方法适用于二次托换等复杂工程的风险评估,同时也对二次托换过程的风险管理具有指导意义.