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基于概率的网络层次桥梁最优维护决策研究
| 论文题名： | 基于概率的网络层次桥梁最优维护决策研究 |
| 关键词： | 时变可靠度;桥梁网络;维护成本;遗传算法 |
| 摘要： | 在我国,大量的桥梁面临着老化、破损以及性能衰减等方面的问题,而对劣化桥梁结构的状态的评估和预测,以及各种维护措施的选择变得愈发的重要。对于路网中桥梁的维修加固,如何利用有限的资金确定一个最优的维修加固策略,从而使得网络的性能最优,同时也能保证单座桥梁自身处于一个可靠的水平,是桥梁维护管理需要解决的一个重要问题。本文基于可靠性分析和优化算法分别对单座桥梁和桥梁网络的最优维护决策进行了研究,主要做了以下工作: (1)依据钢筋锈蚀、混凝土强度退化、车辆荷载的时变性等因素,分别对桥梁的承载能力极限状态和正常使用极限状态的时变可靠度指标进行计算。通过分析各种维修与加固方法对桥梁承载能力以及最大裂缝宽度的影响,运用JC法编制了在各种维护措施作用下的桥梁时变可靠度计算程序。 (2)建立了在满足桥梁目标可靠度指标的前提下,维护成本最优的多准则维护决策模型。运用遗传算法对桥梁的维护策略进行优化,编制相应的程序,计算得到了中山市民众沥大桥的钢筋混凝土T梁在寿命周期内的最优维护管理策略及其维护成本。 (3)简要介绍了图论及网络的基本概念,建立了桥梁网络模型。依据我国实际的交通路网状况,对桥梁网络性能可靠性评价方面的三个指标进行了研究:桥梁网络连通可靠指标、用户满意度可靠指标和关键桥梁性能的可靠指标。 (4)通过对桥梁网络中各座桥梁承载能力极限状态下的时变可靠度分析和网络中各路段的设计小时交通量的年增长量的计算,来预测桥梁网络的这三个可靠度指标随时间变化的趋势。建立了中山市部分区域的桥梁网络模型,并运用桥梁网络概率评定方法对其性能进行了评定。 (5)应用多目标优化和动态规划的基本理论,对桥梁网络的最优维护决策模型进行分析,运用多目标优化问题的遗传算法编制中山市部分区域桥梁网络最优维护决策的程序,得到了该网络桥梁30年内的动态最优维护策略。 |
| 作者： | 吴丽 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 晏班夫 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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