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桥梁加固方案选择及资金分配策略
| 论文题名： | 桥梁加固方案选择及资金分配策略 |
| 关键词： | 桥梁;加固;时变可靠度;遗传算法;系统工程;资金分配 |
| 摘要： | 当前由于车辆超载以及各种环境因素作用导致我国桥梁破损、老化现象严重,影响了桥梁的安全使用,而这些桥的梁维修需要巨额资金投入.与之相应的是我国当前处在经济高速发展阶段,能够用于桥梁维护、维修的资金是极其有限的.因此,以系统、经济的观点,建立和发展相关桥梁加固方案选择和资金分配方法,是解决这一矛盾,达到资金合理安排、利用的有效手段.为达到上述目标,本文从整个路网大系统入手,将整个系统分为三个层次,路网层次,线路层次,桥梁层次,并将可靠度作为协调参数,加固造价作为解耦参数,在三个层次间建立了有机的联系.在路网层次,根据路网整体功能和规划要求,找出关键线路,并给出每条线路的后续使用期和线路可靠度,在这一层次,各线路的可靠度和后续使用期均为优化变量,优化目标为整个路网系统期望收益最大,约束条件为总投资额度.在线路层次,根据线路的后续使用期和线路可靠度,确定各桥梁的可靠度和后续使用期,优化目标为线路期望损失最小,此时,桥梁的可靠度是唯一的优化变量,后续使用期与线路后续使用期相同.在桥梁层次,在满足桥梁可靠度的情况下,求解各个构件的可靠度,并根据构件可靠度来选择合适的加固方案,以达到构件加固费用的最小,在这一层次,建立了与加固方案相联系的抗力衰减—时间函数和抗力—造价函数,通过这两个函数,建立了加固投资与构件可靠度的联系.上述求解问题的过程,实际上是一个不断优化,试算的过程.本文通过对各个层次的简化,给出了相应的数学模型及算例.在优化算法的选择上,本文使用遗传算获得了比较满意的结果.各个层次的模型设计和算例分析表明,采用本文提出的方法,可以获得可接受的资金分配和各桥梁构件的加固方案,在不损失路网系统功能的前提下使有限的资金投入获得最大的效益. |
| 作者： | 刘小虎 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 贡金鑫 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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