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公路桥梁养护效益评估及预测研究
| 论文题名： | 公路桥梁养护效益评估及预测研究 |
| 关键词： | 桥梁养护;养护效益;遗传算法;BP神经网络 |
| 摘要： | 近年来，随着我国基础设施建设的逐年增长，公路桥梁数量也在逐年增多，但许多原来建设标准较低，检测养护不及时的桥梁逐渐出现一系列问题。它们大多存在安全隐患，桥梁可靠性已经得不到保证，亟需得到养护维修。在这种背景下，面向社会民生和经济效益的桥梁养护效益评估及养护方案决策研究成为新的研究热点。 本文以潜江市公路桥梁养护维修项目出发，以对公路桥梁的养护效益进行合理有效评估为目标，在保证桥梁可靠性的前提下综合考虑了公路桥梁养护的经济效益、社会环境效益、交通效益，建立了混凝土公路桥梁养护效益评估和预测维护模型，为公路桥梁养护效益评估提供了理论依据，实现了养护决策的优化。本文的研究内容以及创新成果如下： （1）通过大量的文献调研和研究分析，叙述了综合效益评估的相关理论和方法，比较了现有桥梁技术状况评估、桥梁经济效益评估、桥梁状况预测、桥梁决策优化方法的异同和优劣，决定采用当前先行规范对桥梁技术状况进行评估，在此基础上，采用“四阶段”法进行交通效益分析；通过问卷调查和效益理论进行社会环境效益分析，使用费用效益理论进行经济效益分析，为后文的评估预测模型建立基础。 （2）在保证桥梁可靠性的前提下，在遵循评价体系构建原则的基础上，对影响公路桥梁养护效益的指标进行分析评估，构建了公路桥梁养护效益评估体系。在养护效益评估指标和体系建立阶段，选用层次分析法和熵权法结合确定指标层权重，并利用模糊评价理论结合专家打分得出公路桥梁养护效益评估值和养护效益程度，完善了国内公路桥梁养护效益评估体系。 （3）在养护效益评估体系建立的基础上，进一步提出一种基于遗传算法优化的BP神经网络的养护效益评估模型。利用该模型计算结果与BP神经网络模型计算结果进行比较得出，GA-BP模型在对BP神经网络初始权值、阈值进行优化后能够有效的避免出现传统BP模型容易陷入局部最优的缺陷。通过建立的GA-BP神经网络模型，给出了可行的桥梁养护效益评估预测程序。结合实例，通过足够的训练样本对模型进行训练，利用训练好的模型进行测试，预测评估结果的误差在可接受的范围内，验证了模型的可靠性和实用性。 |
| 作者： | 刘泽栋 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 肖本林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖北工业大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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