本文關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土梁橋維修優(yōu)化研究

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【摘要】：鋼筋混凝土橋梁在我國土木橋梁中是運用最廣的一種橋型,因其取材方便,結(jié)構(gòu)受力簡單,所以倍受青睞。隨著新建橋梁的逐漸減少,已建橋梁橋齡的慢慢增長,未來,我國橋梁工程師和橋梁養(yǎng)護人員將會面臨許多橋梁維修養(yǎng)護等問題。為了使有限的資金利用最大化,為了科學、合理地選擇橋梁維修方案和管理策略,對鋼筋混凝土橋梁進行維修優(yōu)化研究是很有必要的。本文正是基于這樣的目的展開的,本文主要做的工作有:從鋼筋混凝土橋梁的劣化機理出發(fā),總結(jié)了混凝土碳化和鋼筋銹蝕的基本原理和影響因素,從失效概率和可靠度的角度分析了混凝土碳化的使用壽命,以及從鋼筋銹蝕的發(fā)展過程分析了鋼筋的使用壽命模型。介紹了橋梁維修優(yōu)化全壽命周期成本的分析方法以及全壽命周期成本的組成,介紹了符合我國國情的貼現(xiàn)率,通過貼現(xiàn)率可計算不同橋齡時期下的維修成本現(xiàn)值。本文的核心內(nèi)容是兩種維修優(yōu)化模型的建立。將預測橋梁狀態(tài)的馬爾科夫鏈與橋梁風險結(jié)合在一起,建立了基于馬爾科夫鏈與橋梁風險的維修優(yōu)化模型。通過馬爾可夫鏈預測構(gòu)件的狀態(tài),并計算構(gòu)件的失效概率,進而對全橋的失效風險進行計算,比較橋梁的失效損失現(xiàn)值期望值和維修成本現(xiàn)值期望值,找到合理的維修優(yōu)化方案。總結(jié)了已有的橋梁可靠度和狀態(tài)指標劣化模型,最后以兩階段線性劣化模型為例,建立了基于橋梁可靠度指標和狀況指標的維修優(yōu)化模型,并將MATLAB工具箱里面的GA函數(shù)運用到模型的求解中。本文以兩種防腐措施以及三江街道大橋為背景,證明了兩種維修優(yōu)化方法的可行性,能夠為橋梁維修養(yǎng)護策略的建立提供參考依據(jù)。并且在實際的案例中,發(fā)現(xiàn)貼現(xiàn)率對橋梁維修累計成本影響很大,主要體現(xiàn)在:隨著橋齡的增長,累計維修成本現(xiàn)值變化曲線逐漸趨向緩和以及失效損失現(xiàn)值期望值最大值點有可能并不是失效概率最大的時候。因此,在選擇合理的維修方案時,不能忽略資金的時間價值。在防腐措施的案例分析中,發(fā)現(xiàn)組合維修更能全面改善結(jié)構(gòu)的性能,比單一維修措施更加具有優(yōu)勢。因此,可以嘗試組合型維修措施,充分發(fā)揮每一維修措施的優(yōu)勢,讓各個維修措施功能互補,取長補短。這也為橋梁維修養(yǎng)護措施的選取提供了一些新思路。
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U445.7

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 曾勇;江偉;譚紅梅;;基于可靠度與狀況指標的橋梁維修優(yōu)化方法[J];北京交通大學學報;2017年03期

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本文編號：1189082