基于概率的锈蚀钢筋混凝土桥梁检测维护策略优化

发布时间：2018-01-20 11:25

  本文关键词： 钢筋混凝土桥梁 钢筋锈蚀 检测维护策略 概率优化 Monte Carlo模拟　出处：《中南大学学报(自然科学版)》2014年12期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：考虑钢筋锈蚀钢筋混凝土桥梁结构,将基于钢筋局部锈蚀深度的结构损伤强度指标作为表征结构使用性能的退化指标;考虑钢筋锈蚀、损伤检测、维护决策等各种因素的不确定性,给出基于概率的结构使用寿命预测模型和检测维护成本模型;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Monte Carlo模拟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;通过算例分析1座钢筋混凝土桥梁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优化解集提供了在不同的结构使用寿命期望和检测维护成本预算约束下效益最大的检测维护策略,可为业主或土木基础设施管理部门选择优化的检测维护策略提供决策依据。
[Abstract]:Considering the reinforced corroded reinforced concrete bridge structure, the structural damage strength index based on the local corrosion depth of steel bar is taken as the degradation index to characterize the performance of the structure. Considering the uncertainty of steel corrosion, damage detection, maintenance decision and other factors, the probabilistic life prediction model and maintenance cost model of structure are presented. The optimal objective function is to maximize the life expectancy of the bridge after detection and maintenance and to minimize the cost of detection and maintenance. Based on Monte Carlo simulation and genetic algorithm, an optimal analysis method for detection and maintenance strategy of corroded reinforced concrete bridge structure is proposed. A 30 m span main beam of a reinforced concrete bridge is analyzed by an example. The Pareto optimal solution set of its detection and maintenance strategy is obtained. The results show that:. The Pareto optimization solution set provides the most effective detection and maintenance strategy under the constraints of different structure life expectancy and budget for detecting maintenance costs. It can provide decision basis for the owner or the civil infrastructure management department to choose the optimized detection and maintenance strategy.
【作者单位】： 中南大学土木工程学院;英国格林威治大学土木工程系;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51478472,50708113) 英国格林威治大学科研项目(GRE Reference RAE-ENG-012/11) 湖南省教育厅一般项目(14C0214)~~
【分类号】：U445.7
【正文快照】： 在长期运营过程中,在荷载和环境等因素的作用下,钢筋混凝土桥梁等土木基础设施结构的性能将不可避免地退化,为保证其长期安全运营和耐久性,需要进行必要的检测和维护。目前,一般来说,在桥梁等土木基础设施结构投入运营前即制定了定期检测和维修等维护计划以保证桥梁的安全使用

【参考文献】

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本文编号：1448014