桥梁结构生命全过程可靠性研究

摘要

本文结合我国桥梁设计、施工和养护管理的特点，对桥梁全寿命周期可靠性进行了较为系统的研究，并取得如下主要成果:
　　 (1)简要介绍了结构优化设计方法的基本理论与计算方法，对罚函数法在非线性最优化问题中的应用做了详尽的论述;建立了基于可靠度的桥梁结构优化设计模型，并应用罚函数法进行了求解，得到了桥梁结构最优设计方案。
　　 (2)通过对影响桥梁结构施工期可靠性因素的分析，明确了桥梁结构施工期可靠性评价与控制的关键因素，为桥梁结构施工期可靠性评估与控制奠定了基础。
　　 (3)建立了基于灰色系统理论和模糊数学理论的施工期可靠性灰色模糊评价模型，该模型不仅能充分利用模糊评价的特点，而且考虑了评价信息的灰色性，使评价结果更科学合理。
　　 (4)提出了将施工可靠度作为评价施工质量指标的概念，给出了施工可靠度计算方法;从桥梁结构的施工控制方法、施工质量控制要点以及人为差错等方面对桥梁施工质量控制进行了研究，提出了具有可操作性的控制建议。
　　 (5)根据服役期桥梁特点，建立了基于模糊综合评估理论的桥梁服役期可靠性评估模型以及基于动态可靠度理论的在役桥梁结构剩余使用寿命预测模型;提出了基于动态可靠度和经济优化的养护策略模型，用于确定桥梁结构的最优检测与维修方案，使结构获得更大的经济和社会效益。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究的背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 桥梁结构可靠性研究现状

1．2．2 基于可靠度的结构优化设计理论

1．3 本文主要研究内容

2 桥梁结构可靠度优化设计方法研究

2．1 概述

2．2 结构可靠度基本概念

2．2．1 结构可靠度分析的基本概念

2．2．2 结构可靠性分析的基本方法

2．3 结构优化设计的基本理论

2．3．1 结构优化设计的数学模型

2．3．2 结构优化设计的方法

2．4 桥梁结构可靠度优化设计

2．4．1 结构可靠度优化设计数学模型的建立

2．4．2 基于混合罚函数法的桥梁结构可靠度优化设计示例

2．5 本章小结

3 桥梁结构施工期可靠性评价与质量控制

3．1 概述

3．2 影响桥梁施工期可靠性的因素

3．2．1 影响桥梁结构施工期可靠性的设计因素

3．2．2 影响桥梁施工期可靠性的施工因素

3．3 桥梁结构施工期可靠性评价

3．3．1 灰色模糊系统理论基础

3．3．2 基于灰色模糊理论的桥梁结构施工期可靠性评价

3．3．3 基于施工可靠度的桥梁结构施工质量评价

3．4 桥梁结构施工期质量控制

3．4．1 桥梁结构施工过程质量控制分析

3．4．2 桥梁结构施工期“人为差错”的可靠性控制

3．5 本章小结

4 桥梁结构服役期可靠性与养护策略优化研究

4．1 概述

4．2 桥梁结构服役期荷载效应与抗力分析

4．3 桥梁结构服役期可靠性模糊综合评价

4．3．1 模糊综合评估模型的建立

4．3．2 实例分析

4．4 桥梁结构剩余寿命预测技术

4．4．1 桥梁结构剩余使用寿命的预测准则

4．4．2 桥梁结构剩余使用寿命预测方法

4．4．3 基于动态可靠度的桥梁结构剩余使用寿命预测

4．7 基于动态可靠度和经济优化的服役期桥梁结构养护策略

4．8 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

在学期间发表的学术论文与研究成果

致谢