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基于状态评估的西藏地区在役钢筋混凝土桥梁处置决策分析

作　者: 卢颖
导　师: 周建庭
学　校: 重庆交通大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 西藏钢筋混凝土桥梁状态评估模糊综合评判价值工程处置方案决策
分类号: U448.34
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 24次
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内容摘要

钢筋混凝土桥梁因其经久耐用、施工方便、造价经济的特点在西藏地区被广泛应用。交通量不断增大,建桥标准偏低、建设质量问题、车辆超载、自然灾害、材料老化与结构自然老化六大因素影响了服役桥梁的安全性、耐久性。而同时,由于西藏地区高寒、缺氧、干燥,年冻结期较长,部分河流存在氯离子、硫酸根离子等有害物质,对混凝土有强烈腐蚀作用,这些严酷恶劣的环境条件对西藏公路桥梁的承载能力、耐久性等造成了极为严重的影响。如何对这些在役桥梁作出准确、快速、有效地处置,是西藏地区桥梁管理部门亟待解决的重大问题。本论文主要针对西藏地区在役桥梁处置决策开展研究,主要工作包括:①在现场调研的基础上,根据西藏地区在役桥梁病害特征,分析了影响服役桥梁状态的主要因素,综合考虑桥梁承载力、耐久性、功能性、加固经济性和美观性,运用层次分析法构建了桥梁状态评估模型,对桥梁状态进行模糊综合评估。②针对《公路桥涵养护规范》中养护等级给定依据的不足,深入分析确定桥梁处置方案决策影响因素,综合考虑桥梁性能、适修性、恢复性、环境属性等指标,构建了基于模糊综合评判的桥梁处置方案决策理论和方法。③采用价值工程理论,在桥梁综合性能评估的基础上对桥梁加固改造方案进行基本功能分析并建立了相应的功能评价指标体系,并运用变权综合评价的方法对系统功能进行综合评价;同时分析了不同加固维修方案对应的桥梁全周期寿命成本,进而提出了基于价值工程的桥梁加固改造方案决策模型。④以实桥为例,详细阐述了桥梁状态评估,处置方案确定,加固改造方案优选的全过程,得出的结果与工程实际相符,验证了本文所提出的西藏在役桥梁处置决策方法的正确性。本文对于西藏桥梁管理部门科学地利用在役钢筋混凝土桥梁的承载潜力,保证在役桥梁的安全,节省建设资金,加快公路建设步伐,提高西藏公路桥梁管理质量均有积极的现实意义。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章绪论  9-18
  1.1 研究的背景和必要性  9-10
  1.2 国内外研究现状与分析  10-16
    1.2.1 国内外桥梁状态评估研究现状与分析  10-14
    1.2.2 既有钢筋混凝土桥梁维修、加固决策研究现状  14-16
  1.3 主要研究内容及取得的成果  16-17
  1.4 主要创新点  17
  1.5 本章小结  17-18
第二章西藏地区在役钢筋混凝土桥梁状态评估  18-36
  2.1 桥梁状态评估的意义  18-19
  2.2 西藏地区在役桥梁综合状态影响因素  19-21
    2.2.1 混凝土病害  19-20
    2.2.2 钢筋锈蚀  20
    2.2.3 西藏气候及环境作用  20-21
  2.3 西藏地区在役桥梁状态模糊综合评估  21-35
    2.3.1 基于层次分析法构建评估模型  21-27
    2.3.3 各影响因素指标权重的确定  27-30
    2.3.4 西藏地区在役桥梁模糊综合评估  30-35
  2.4 本章小结  35-36
第三章西藏地区在役钢筋混凝土桥梁处置决策指标体系构建  36-47
  3.1 桥梁处置方案类别  36-38
    3.1.1 正常养护  36-37
    3.1.2 小修维护工程  37
    3.1.3 中修工程  37
    3.1.4 大修加固工程  37
    3.1.5 改建、重建工程  37-38
  3.2 桥梁处置方案决策的影响因素指标  38-42
    3.2.1 桥梁性能指标  38-39
    3.2.2 适修性指标  39-40
    3.2.3 恢复性指标  40-41
    3.2.4 环境因素指标  41-42
  3.3 模糊综合评判方法在桥梁处置决策中的应用  42-45
    3.3.1 桥梁处置等级的模糊划分  42
    3.3.2 处置决策影响因素指标权重的确定  42-43
    3.3.3 建立考核指标的隶属度矩阵  43-45
  3.4 模糊综合评判及处置等级决策  45-46
  3.5 本章小结  46-47
第四章西藏地区在役钢筋混凝土桥梁加固改造方案优选理论与方法研究  47-77
  4.1 价值工程理论  48-55
    4.1.1 价值工程原理  48-50
    4.1.2 价值工程研究对象的选择  50-51
    4.1.3 价值工程功能分析与评价  51-54
    4.1.4 价值工程工作程序  54-55
  4.2 桥梁加固改造方案功能（F）的确定  55-69
    4.2.1 钢筋混凝土桥梁常用的加固方法  55-60
    4.2.2 桥梁加固改造方案的基本功能  60-61
    4.2.3 桥梁加固改造方案功能指标体系的建立  61-63
    4.2.4 功能影响因素指标权重的确定  63-64
    4.2.5 功能影响因素指标评价值的处理  64-67
    4.2.6 加固改造方案功能变权综合评价  67-69
  4.3 桥梁寿命周期成本（C）的确定  69-75
    4.3.1 桥梁加固改造方案生命周期成本  69-71
    4.3.2 加固桥梁寿命周期成本分析计算  71-74
    4.3.3 加固桥梁寿命周期成本经济分析  74-75
  4.4 桥梁加固改造方案的价值指数  75-76
  4.5 本章小结  76-77
第五章工程实例  77-92
  5.1 工程概况  77
  5.2 检测结果  77-81
    5.2.1 承载力影响因素检测结果  77-78
    5.2.2 耐久性影响因素检测结果  78-79
    5.2.3 功能性影响因素检测结果  79-80
    5.2.4 加固经济性影响因素检测结果  80
    5.2.5 美观性影响因素检测结果  80-81
  5.3 桥梁状态评估  81-86
    5.3.1 承载力评估  81-82
    5.3.2 耐久性评估  82-83
    5.3.3 功能性评估  83-84
    5.3.4 加固经济性评估  84-85
    5.3.5 美观性评估  85
    5.3.6 全桥综合评估  85-86
  5.4 桥梁处置等级确定  86-87
    5.4.1 影响因素指标权重的确定  86
    5.4.2 影响因素指标隶属度的确定  86-87
    5.4.3 模糊综合评判  87
  5.5 桥梁加固改造方案决策分析  87-91
    5.5.1 加固改造方案功能系统分析  87
    5.5.2 计算功能指数  87-90
    5.5.3 计算成本系数  90-91
    5.5.4 计算各方案的价值系数  91
  5.6 本章小结  91-92
第六章结论与展望  92-93
  6.1 本文的主要结论  92
  6.2 进一步研究的方向  92-93
致谢  93-94
参考文献  94-97
在学期间发表的论著及取得的科研成果  97-98
附录隶属函数体系  98-103

基于状态评估的西藏地区在役钢筋混凝土桥梁处置决策分析

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