桥梁生命周期成本优化研究

摘要

桥梁系统对国民经济的发展,以及人民群众的生活都有重要意义。而随着城市化进程的不断加快,对道路交通需求的不断增大,交通运输量、车辆载重等也在不断增加,对交通系统,尤其是桥梁提出了更严峻的挑战。除此之外,桥梁系统还面临着老龄化的巨大压力,如何保障既有桥梁的安全性与可靠度,同时为未来新建桥梁提供可靠的成本分析,是本文关注的主要问题。主要研究内容包括：
　　⑴介绍了桥梁病害的常见成因,并分析、比较了现阶段常用的无损检测方法。通过对比,分析了各种方法的优缺点及适用范围。并以此为基础,依据其使用对象,以桥面系、上部结构、下部结构进行分类,总结了现阶段常用的修复、养护、加固措施,并对其进行了比较。
　　⑵依据美国北卡罗来纳州交通部提供的数据,结合专家组对各桥梁构件退化率、养护措施成本等数据的评估,对桥梁构件正常服务状态下的修复、养护介入等级进行了优化分析。结果表明,在充裕预算的条件下,桥梁各部件的修复、养护介入等级都应保持在较高等级。因此,在经济条件允许的情况下,应提高检测频率,并实行预防性养护措施是最为经济、有效的养护方案。
　　⑶在以上结果的基础上,依据Martin Dyer提出的对偶单纯型的改进线性规划算法,对在有限预算下的修复、养护介入等级进行了优化。结果表明,当预算有限时,应对收益成本比率较高的构件投入更多的重视。从而最大限度的发挥有限预算的作用,保证桥梁整体的安全性与可靠度。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 基础设施资产管理

1.3 桥梁管理系统

1.4 生命周期成本分析

1.5 章节安排

第二章 桥梁无损检测

2.1 引言

2.2 问题的介绍

2.3 常用的无损检测方法

2.4 本章小结

第三章 桥梁养护、加固方法

3.1 引言

3.2 桥面系

3.3 上部结构

3.4 下部结构

3.5 本章小结

第四章 桥梁生命周期成本分析应用

4.1 分析过程

4.2 优化算法选取

4.3 本章小结

第五章 优化模型算例

5.1 信息输入

5.2 结果分析

第六章 结论与展望

6.1 本文主要工作总结

6.2 进一步工作展望

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士学位期间发表的论文