既有公路桥梁状况评价及维修策略

论文摘要

既有公路桥梁长期在自然环境和使用环境的作用下,技术状况会出现逐渐退化的趋势。目前桥梁病害现象日益严重和普遍,桥梁的养护维修已经引起世界各国的关注,而可以用于维修加固桥梁的资金却非常有限,这就需要对既有桥梁的技术状况进行准确的评价和预测,从而制定相应的维修策略。本文针对我国公路桥梁养护管理的现状,以省级范围的既有公路桥梁养护管理决策问题为研究对象,根据桥梁定期检测的数据,首先对桥梁技术状况的评价和预测模型进行研究,在此基础上建立桥梁的年度养护需求和中长期维修策略。论文研究的关键问题是:基于桥梁外观缺损的技术状况评价及预测和桥梁养护维修策略。在桥梁技术状况评价方面,研究了以桥梁缺损状况为主的技术状况评价方法,基于层次分析法建立桥梁评价的递阶层次模型。参考规范及专家经验对底层指标进行评语量化,最后根据综合评价模型进行评价。在桥梁技术状况预测方面,根据桥梁桥梁管理部门储备的桥梁数据资料较少的弱点,采用灰色系统来预测桥梁的技术状况,该模型利用桥梁综合评估结果值来作为预测模型的初始值,并原始数据进行适当的处理变换来得到较高的预测精度。根据桥梁的评价及预测模型,可以确定年度内需要进行养护的桥梁数目,并对各个项目进行综合比较和优先排序,最终确定各年度的维修项目。另外,在桥梁预防性养护小修的前提下,对工程进行经济效益分析,运用工程经济分析法分析确定桥梁的大、中修维修方案,从而制定某一桥梁的中长期养护维修策略。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文的主要内容
• 1.4 本章小节
• 第2章 桥梁检查及常见病害
• 2.1 引言
• 2.2 桥梁检查
• 2.2.1 检查的目的及意义
• 2.2.2 检查的分类及周期
• 2.2.3 检测方法
• 2.3 混凝土桥梁结构的典型病害
• 2.3.1 桥面系
• 2.3.2 上部结构
• 2.3.3 下部结构
• 2.3.4 附属结构
• 2.4 本章小结
• 第3章 桥梁技术状况评估
• 3.1 引言
• 3.2 评估方法
• 3.2.1 常规综合评估方法
• 3.2.2 特尔斐专家评估法
• 3.2.3 桥梁缺损状况指数法
• 3.2.4 本论文采用的方法
• 3.3 桥梁综合评估应用
• 3.3.1 评估系统的划分
• 3.3.2 评价指标的确定
• 3.3.3 底层指标评语量化
• 3.3.4 指标权重的确定
• 3.3.5 综合评价模型确定
• 3.4 算例
• 3.4.1 桥梁简介
• 3.4.2 桥梁检测
• 3.4.3 桥梁综合评估
• 3.5 本章小结
• 第4章 桥梁技术状况预测
• 4.1 引言
• 4.2 预测方法
• 4.2.1 回归分析预测模型
• 4.2.2 概率型预测模型
• 4.2.3 灰色预测模型
• 4.2.4 本论文采用的方法
• 4.3 灰色系统预测概述
• 4.3.1 灰色预测步骤
• 4.3.2 GM（1,1）预测模型
• 4.4 算例
• 4.4.1 日常养护小修的桥梁
• 4.4.2 大中修桥梁
• 4.4.3 不定期检测桥梁
• 4.5 本章小结
• 第5章 桥梁年度养护决策分析
• 5.1 引言
• 5.2 桥梁养护管理需求分析
• 5.3 桥梁养护管理决策
• 5.3.1 决策树法
• 5.3.2 线性规划法
• 5.3.3 排序法
• 5.3.4 本论文采用的方法
• 5.4 桥梁养护管理的排序
• 5.4.1 多目标决策问题的群排序方法
• 5.4.2 桥梁养护管理优先排序
• 5.4.3 算例
• 5.5 本章小结
• 第6章 桥梁中长期维修策略分析
• 6.1 引言
• 6.2 生命周期费用的组成
• 6.3 生命周期费用分析
• 6.3.1 分析方法
• 6.3.2 费用计算模型
• 6.3.3 效果计算模型
• 6.3.4 分析步骤
• 6.4 算例
• 6.4.1 工程概况
• 6.4.2 维修方案选择
• 6.4.3 确定分析年限
• 6.4.4 效果计算
• 6.4.5 费用计算
• 6.4.6 确定维修方案
• 6.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录1 GM（1,1）模型的Matlab程序
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢