基于伽马过程的锈蚀钢筋混凝土桥梁检测维护策略优化

发布时间：2018-06-23 06:00

  本文选题：钢筋混凝土桥梁 + 钢筋锈蚀　； 参考：《中南大学学报(自然科学版)》2015年05期

【摘要】：针对考虑钢筋锈蚀的钢筋混凝土桥梁结构,将钢筋局部锈蚀深度作为表征结构使用性能的退化指标,采用Gamma过程模拟其发展过程的不确定性;给出考虑钢筋锈蚀检测概率和维护措施的结构使用寿命预测模型和基于决策维护树模型的检测维护成本计算模型;以最大化桥梁经检测维护后的使用寿命期望和最小化检测维护成本为优化目标函数,提出基于Gamma过程和遗传算法的锈蚀钢筋混凝土桥梁结构检测维护策略优化分析方法。分析广西铁山港大桥钢筋混凝土30 m跨主梁,得到其检测维护策略的Pareto优化解集。研究结果表明:Pareto优化解集可提供在不同结构使用寿命期望和检测维护成本预算下收益最大的检测维护策略,为业主或土木基础设施管理部门提供决策依据。
[Abstract]:In view of the reinforced concrete bridge structure considering the corrosion of steel bar, the local corrosion depth of steel bar is taken as the degradation index to characterize the performance of the structure, and the uncertainty of the development process is simulated by Gamma process. The prediction model of structure service life considering the probabilities and maintenance measures of steel corrosion detection and the calculating model of test and maintenance cost based on decision maintenance tree model are presented. In order to maximize the expectation of service life and minimize the cost of detection and maintenance, an optimization analysis method based on Gamma process and genetic algorithm for the detection and maintenance of corroded reinforced concrete bridge structures is proposed. The reinforced concrete 30 m span main beam of Tieshangang Bridge in Guangxi is analyzed and the Pareto optimal solution of its inspection and maintenance strategy is obtained. The research results show that the solution set of the: Pareto optimization can provide the most profit detection and maintenance strategy under different structure life expectancy and test maintenance cost budget, and provide decision basis for the owner or civil infrastructure management department.
【作者单位】： 中南大学土木工程学院;湖北工业大学土木工程与建筑学院;英国格林威治大学土木工程系Chatham
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51478472,51408250) 湖南省自然科学基金资助项目(2015JJ2176) 英国皇家工程院牛顿基金资助项目(Reference NRCP/1415/14)~~
【分类号】：U446;U445.7

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 邵旭东;彭建新;晏班夫;;基于结构可靠度的劣化桥梁维护方案成本优化研究[J];工程力学;2008年09期

2 秦权;基于时变可靠度的桥梁检测与维修方案优化[J];公路;2002年09期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 邵旭东;刘新华;刘代全;彭建新;;基于概率的桥梁劣化模型与维护策略关系[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2007年05期

2 彭建新;张建仁;王磊;;劣化桥梁概率维护模型和维护方案成本优化研究[J];铁道科学与工程学报;2010年06期

3 李立新;邵旭东;彭建新;晏班夫;;衡炎高速窑背大桥——全国第一座按全寿命理论设计的桥梁[J];湖南交通科技;2009年04期

4 桑晓夏;王立成;;工程结构全寿命周期经济模型研究综述[J];水利与建筑工程学报;2011年04期

5 孙晓燕,黄承逵,赵国藩,陈宇新;基于动态可靠度和经济优化相结合的服役桥梁维修加固风险决策[J];工程力学;2004年05期

6 邵旭东;彭建新;晏班夫;;基于结构可靠度的劣化桥梁维护方案成本优化研究[J];工程力学;2008年09期

7 彭建新;邵旭东;张建仁;;基于粒子群算法的劣化桥面铺装多目标组合维护策略优化研究[J];工程力学;2011年02期

8 邓桂萍;李星新;;既有桥梁承载力评估的全过程动态可靠度法[J];广东公路交通;2009年03期

9 许宏亮;唐亮;;西堠门大桥及金塘大桥结构运营监测综合管理系统总体设计[J];公路;2008年09期

10 陈旭勇;樊建平;邓泽贤;廖碧海;;基于动态可靠性加固拱桥剩余寿命预测[J];公路交通科技;2008年10期

相关会议论文 前7条

1 孙晓燕;王海龙;黄承逵;赵国藩;;服役钢筋混凝土桥梁动态可靠度分析[A];第15届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ册）[C];2006年

2 张爽;谢剑;;基于灰色关联度和经济优化相结合的服役桥梁维修加固决策[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2009年

3 黄承逵;孙晓燕;赵国藩;于健;;基于动态可靠度的服役桥梁维修加固风险决策[A];沿海地区混凝土结构耐久性及其设计方法科技论坛与全国第六届混凝土耐久性学术交流会论文集[C];2004年

4 彭建新;邵旭东;张建仁;;桥梁全寿命设计理论、方法和实践[A];第十九届全国桥梁学术会议论文集（上册）[C];2010年

5 刘伟杰;何世钦;焦安甲;费彩会;;恒载-腐蚀耦合作用下梁劣化性能试验研究[A];第23届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）[C];2014年

6 袁继雄;陈志远;刘金伟;翟世勰;;既有建筑物钢筋锈蚀后剩余寿命实用评估方法[A];创新驱动与转型发展，，推动汕头腾飞——汕头市科协第七届学术年会优秀论文集[C];2014年

7 赵雪峰;孙长森;欧进萍;;光纤锈蚀监测技术及其在大连星海湾跨海大桥中的应用[A];第二十一届全国桥梁学术会议论文集（上册）[C];2014年

相关博士学位论文 前10条

1 潘玲;项目级桥梁管理系统的开发及其相关的若干问题研究[D];华南理工大学;2011年

2 延永东;氯离子在损伤及开裂混凝土内的输运机理及作用效应[D];浙江大学;2011年

3 郑建祥;基于可靠性和经济性的城市公交车辆维修策略研究[D];江苏大学;2012年

4 周其明;政府投资项目施工前各阶段重点智能化审计研究[D];重庆大学;2005年

5 段敬民;矿山塌陷区房屋抗采动理论及加固技术研究[D];西南交通大学;2005年

6 索清辉;基于概率理论的既有桥梁承载力评估方法研究[D];西南交通大学;2006年

7 禹智涛;既有钢筋混凝土桥梁可靠性评估的若干问题研究[D];华南理工大学;2003年

8 万臻;斜拉桥结构可靠性评估及剩余寿命预测[D];西南交通大学;2006年

9 管仲国;外贴FRP加固混凝土桥梁的加固效率与可加固性[D];同济大学;2006年

10 吴鑫淼;基于寿命周期成本理论的水工结构设计与维修计划优化[D];天津大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘孝;在役梁桥优化维修决策研究[D];郑州大学;2010年

2 刘德;基于GIS的桥梁结构健康监测与管理系统[D];大连理工大学;2010年

3 姜英杰;桥梁可靠度评估与剩余使用寿命预测[D];辽宁工程技术大学;2009年

4 卢颖;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[D];重庆交通大学;2011年

5 宋威伟;拱桥超前维护的价值研究[D];重庆交通大学;2011年

6 严甜;基于MDP的桥梁结构全寿命成本研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

7 张爽;基于全寿命经济的华北地区既有建筑综合改造评价[D];天津大学;2010年

8 刘伯奇;基于性能—寿命—成本优化的混凝土梁桥设计方法及系统开发[D];天津大学;2010年

9 李飞;改梁拱式拱上建筑拱桥加固法分析研究[D];华中科技大学;2011年

10 吴建辉;既有桥梁可靠度评估关键问题研究[D];天津大学;2012年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 孙晓燕,黄承逵,赵国藩,陈宇新;基于动态可靠度和经济优化相结合的服役桥梁维修加固风险决策[J];工程力学;2004年05期

2 邵旭东;彭建新;晏班夫;;基于结构可靠度的劣化桥梁维护方案成本优化研究[J];工程力学;2008年09期

3 彭建新;邵旭东;张建仁;;基于粒子群算法的劣化桥面铺装多目标组合维护策略优化研究[J];工程力学;2011年02期

4 秦权;基于时变可靠度的桥梁检测与维修方案优化[J];公路;2002年09期

5 邵旭东;彭建新;晏班夫;;桥梁全寿命设计方法框架性研究[J];公路;2006年01期

6 魏洪昌,张劲泉;公路桥梁维修加固技术经济评价方法研究[J];公路交通科技;2005年03期

7 王光远;结构服役期间的动态可靠度及其维修理论初探[J];哈尔滨建筑工程学院学报;1990年02期

8 张宇贻,秦权;基于可靠度的混凝土桥梁构件最优检测/维修规划[J];清华大学学报(自然科学版);2001年12期

9 熊辉,史其信;混凝土桥梁面板维修的折衷规划优化[J];清华大学学报(自然科学版);2004年06期

10 郭卓明,胡勃,袁万城,范立础;桥梁抗震安全设防及重要性的效益-成本分析[J];同济大学学报(自然科学版);1999年02期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 苏刚;锈蚀钢筋混凝土结构损伤评估研究现状[J];化工矿物与加工;2002年05期

2 于涌;浅谈锈蚀钢筋混凝土结构的损伤评估的研究现状[J];甘肃科技;2005年03期

3 虞爱平;赵艳林;冯依锋;;锈蚀钢筋混凝土黏结破坏在线监测试验研究[J];混凝土;2013年10期

4 郭升鸿;;浅析锈蚀钢筋混凝土结构使用期限预测[J];中华民居(下旬刊);2014年03期

5 吴瑾,吴胜兴;锈蚀钢筋混凝土结构损伤评估研究现状与展望[J];混凝土;2001年08期

6 赵建昌;徐宁;;锈蚀钢筋混凝土梁截面协同工作系数研究[J];水利学报;2007年09期

7 沈德建;锈蚀钢筋混凝土结构修补方法[J];施工技术;2004年08期

8 吴瑾,吴胜兴;锈蚀钢筋混凝土结构可靠度评估[J];工程力学;2005年01期

9 张彩霞;董经付;郭云龙;孙大鹏;田士锋;;锈蚀钢筋混凝土薄壁箱梁非线形分析[J];基建优化;2007年05期

10 姜晔;周桂香;;锈蚀钢筋混凝土柱承载力研究的现状与展望[J];山西建筑;2009年10期

相关会议论文 前3条

1 杨晓明;朱红强;许越;姜丰洋;田博宇;;锈蚀钢筋混凝土结构性能退化研究综述[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会（第三卷）[C];2010年

2 李聪;沈德建;李金坤;;锈蚀钢筋混凝土构件性能研究述评[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年

3 蒋遨宇;夏晋;王海龙;金伟良;;锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算模型[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 彭莉;锈蚀钢筋混凝土受压构件受力性能研究[D];长沙理工大学;2008年

2 雷国强;锈蚀钢筋混凝土偏心受压柱承载力试验研究[D];湖南大学;2007年

3 夏晓慧;基于裂缝特征的锈蚀钢筋混凝土构件损伤预测研究[D];湖南大学;2011年

4 袁博;在役局部锈蚀钢筋混凝土构件承载能力评估[D];西安建筑科技大学;2009年

5 李琛;锈蚀钢筋混凝土梁承载力与刚度研究[D];长沙理工大学;2008年

6 冯柳;锈蚀钢筋混凝土偏压柱承载力计算方法的研究[D];华中科技大学;2008年

7 胡俊;锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件试验及其承载力计算模型研究[D];长沙理工大学;2010年

8 欧阳志勇;锈蚀钢筋混凝土L形柱的受力性能分析[D];郑州大学;2012年

9 张超;锈蚀钢筋混凝土框架结构地震易损性分析[D];湖南大学;2014年

10 徐宗强;锈蚀钢筋混凝土构件疲劳性能的试验研究[D];山东科技大学;2009年

本文编号：2056110