钢筋混凝土梁桥维修优化研究-土木工程；桥梁与隧道工程专业论文.docxVIP

Study Study on the maintenance optimization of the reinforced concrete beam bridge A Dissertation SubmiRed for the Degree of Master Candidate：Jiang Wei Supervisor：Prof．Zeng Yong Chongqing Jiaotong University,Chongqing，China 万方数据 重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究 重庆交通大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究 工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：江绦 日期：z们6r年‘月Jl，日 重庆交通大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行 信息服务(包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等)，同时本人保留 在其他媒体发表论文的权利。 黧研筑曾 铲签痰‰ 享受相关权益。 、1 日期：z，-l，年易月J 17百 日期： 年 督月 学位论文{乍者签名：江体 指导教师签名： 万方数据 摘 摘 要 钢筋混凝土桥梁在我国土木桥梁中是运用最广的一种桥型，因其取材方便， 结构受力简单，所以倍受青睐。随着新建桥梁的逐渐减少，己建桥梁桥龄的慢慢 增长，未来，我国桥梁工程师和桥梁养护人员将会面临许多桥梁维修养护等问题。 为了使有限的资金利用最大化，为了科学、合理地选择桥梁维修方案和管理策略， 对钢筋混凝土桥梁进行维修优化研究是很有必要的。本文正是基于这样的目的展 开的，本文主要做的工作有： 从钢筋混凝土桥梁的劣化机理出发，总结了混凝土碳化和钢筋锈蚀的基本原 理和影响因素，从失效概率和可靠度的角度分析了混凝土碳化的使用寿命，以及 从钢筋锈蚀的发展过程分析了钢筋的使用寿命模型。 介绍了桥梁维修优化全寿命周期成本的分析方法以及全寿命周期成本的组成， 介绍了符合我国国情的贴现率，通过贴现率可计算不同桥龄时期下的维修成本现 值。 本文的核心内容是两种维修优化模型的建立。将预测桥梁状态的马尔科夫链 与桥梁风险结合在一起，建立了基于马尔科夫链与桥梁风险的维修优化模型。通 过马尔可夫链预测构件的状态，并计算构件的失效概率，进而对全桥的失效风险 进行计算，比较桥梁的失效损失现值期望值和维修成本现值期望值，找到合理的维 修优化方案。 总结了已有的桥梁可靠度和状态指标劣化模型，最后以两阶段线性劣化模型 为例，建立了基于桥梁可靠度指标和状况指标的维修优化模型，并将MATLAB 工具箱里面的GA函数运用到模型的求解中。 本文以两种防腐措施以及三江街道大桥为背景，证明了两种维修优化方法的 可行性，能够为桥梁维修养护策略的建立提供参考依据。并且在实际的案例中， 发现贴现率对桥梁维修累计成本影响很大，主要体现在：随着桥龄的增长，累计 维修成本现值变化曲线逐渐趋向缓和以及失效损失现值期望值最大值点有可能并 不是失效概率最大的时候。因此，在选择合理的维修方案时，不能忽略资金的时 间价值。在防腐措施的案例分析中，发现组合维修更能全面改善结构的性能，比 单一维修措施更加具有优势。‘因此，可以尝试组合型维修措施，充分发挥每一维 修措施的优势，让各个维修措施功能互补，取长补短。这也为桥梁维修养护措施 的选取提供了一些新思路。 关键词：钢筋混凝土桥梁，维修优化，可靠度，桥梁状况，失效风险，累计 成本现值 万方数据 ABSTRACTThe ABSTRACT The reinforced concrete bridge is one ofthe most common bridge style used in the field of the civil engineering．Because it is very convenient to get material and adopt the simple forced structure．In the future，the number of new bridge will