大跨度连续刚构桥施工控制误差风险性分析

论文摘要

刚构桥是一种受力性能合理,被广泛采用的桥梁形式。随着高墩大跨度连续刚构桥的出现,各种不确定性显著增加,大跨度刚构桥施工阶段正面临着前所未有的高风险,这为桥梁施工控制提出了巨大的挑战。随着近几年经济的快速发展,我国交通量增长迅速。加之许多大跨度刚构桥往往地处山区峡谷地区,施工条件非常有限,施工相当困难,致使桥梁建设费用高昂。大跨径桥梁能否顺利合拢,不留隐患的建成通车值得研究,因此施工控制误差风险性问题突出。本文以大跨度刚构桥施工控制误差风险为主要研究对象,围绕以下几个方面展开研究：（1）进行桥梁施工控制误差风险识别。列举从管理学角度进行研究的一般风险识别方法,明确了施工控制误差风险识别的数值方法—设计参数敏感性分析方法。对每个设计参数进行数值计算分析确定风险因素大小,为后续研究提供依据。（2）在风险识别的基础之上估计施工控制误差所致风险概率。本研究本着抓住主要矛盾的主要方面的一般科学研究原则,舍弃次要矛盾,结合有限元、神经网络、蒙特卡罗原理提出F-N-M （Finite element method-Neural network-Monte Carlo）法求解施工控制误差所致风险事态概率。该方法有效解决了随机有限元计算风险概率计算量大的弊端,提高了风险概率估算的效率。（3）桥梁施工控制误差风险后果估计研究。明确了桥梁施工控制误差风险后果估计的基本原理：对桥梁施工控制失效产生的风险后果加以系统、全面的研究；提出了风险后果估计模型的构建原则,建立了桥梁施工风险后果估计模型,实现了对桥梁施工风险后果的量化估计。（4）桥梁施工控制误差所致风险评价与指标体系研究。阐述了桥梁施工控制误差风险评价的基本原理；建立了桥梁施工控制误差风险综合评价模型；建立了以风险接受准则与风险等级评价标准为代表的桥梁施工风险评价指标体系,实现对桥梁施工控制误差风险进行多角度、全方位的综合评价。（5）桥梁施工控制误差风险应对与决策研究。研究了桥梁施工控制误差风险各种应对策略：阐述了桥梁施工控制误差风险决策的基本原理,提出了科学合理、综合全面的桥梁施工控制误差风险决策原则和决策指南,解决了如何选取最优的控制误差方案和最佳风险应对策略的问题,为风险决策者提供了重要的决策参考。（6）本文以北山大桥施工控制误差风险分析研究为实例。利用本文所建立的桥梁施工控制误差风险综合分析方法与结构系统,对北山大桥施工控制误差风险进行了综合分析,为桥梁施工控制误差风险分析理论与方法在实际工程中的应用和发展提供了参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 连续刚构桥的发展概况与趋势
• 1.1.1 连续刚构桥的发展现状
• 1.1.2 连续刚构桥的发展趋势
• 1.2 施工控制的主要内容及控制对策
• 1.2.1 施工控制的主要目标
• 1.2.2 施工控制方法分类
• 1.2.3 连续刚构桥施工控制对策及比较
• 1.3 大跨度连续刚构桥施工控制误差风险性分析的必要性
• 1.4 桥梁工程风险分析的研究现状
• 1.5 课题来源
• 第二章 施工控制误差风险识别
• 2.2 施工控制误差参数敏感性识别
• 2.2.1 数值计算风险参数敏感性分析法
• 2.2.2 参数敏感性分析步骤
• 2.2.3 计算原理
• 2.3 北山大桥施工控制误差参数敏感性识别
• 2.3.1 温度效应的影响分析
• 2.3.2 混凝土弹模对挠度的影响
• 2.3.3 预应力对施工控制的影响
• 2.3.4 施工荷载对施工控制影响
• 2.3.5 混凝土容重对控制的影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 桥梁施工控制误差风险概率估计
• 3.1 基于有限元、神经网络、蒙特卡罗综合法（F-N-M法）
• 3.1.1 神经网络（BP网络）模型
• 3.1.2 样本的设计—均匀设计法
• 3.1.3 建立风险临界状态方程
• 3.1.4 蒙特卡罗原理
• 3.2 北山大桥施工控制误差风险概率估计
• 3.2.1 有限元模型建立
• 3.2.2 风险临界状态方程建立
• 3.2.3 BP网络仿真
• 3.2.4 蒙特卡罗仿真计算
• 3.3 本章小结
• 第四章 桥梁施工控制误差风险后果估计
• 4.1 主梁施工控制风险损失估计
• 4.1.1 直接经济损失
• 4.1.2 间接经济损失
• 4.1.3 生命损失
• 4.1.4 环境损失
• 4.1.5 社会损失
• 4.2 北山大桥施工控制误差风险损失估计
• 4.2.1 直接经济损失
• 4.2.2 间接经济损失
• 4.2.3 生命损失
• 4.2.4 环境损失
• 4.2.5 社会损失
• 4.2.6 风险损失总计
• 4.3 本章小结
• 第五章 施工控制误差风险评价
• 5.1 风险值计算
• 5.2 边际效应和ALARP风险评价准则
• 5.3 施工控制风险接受准则的确定
• 5.4 桥梁施工控制风险等级评价标准
• 5.5 北山大桥施工控制误差风险评价
• 5.5.1 主梁施工控制误差风险值
• 5.5.2 施工控制误差风险总体评价
• 5.5.3 总体评价结论
• 5.6 本章小结
• 第六章 施工控制误差风险应对与决策
• 6.1 施工控制误差风险应对
• 6.1.1 施工控制误差风险应对的含义
• 6.1.2 施工控制误差风险应对过程
• 6.1.3 施工控制误差风险应对策略
• 6.2 施工控制误差风险决策
• 6.2.1 施工控制误差风险决策的含义
• 6.2.2 施工控制误差风险决策过程
• 6.2.3 风险应对决策原则
• 6.2.4 施工控制误差风险决策指南
• 6.3 北山大桥施工控制误差风险应对与决策
• 6.4 本章小结
• 总结
• 参考文献
• 致谢