橋梁加固方案選擇及資金分配策略.pdf

1、當(dāng)前由于車輛超載以及各種環(huán)境因素作用導(dǎo)致我國(guó)橋梁破損、老化現(xiàn)象嚴(yán)重,影響了橋梁的安全使用,而這些橋的梁維修需要巨額資金投入.與之相應(yīng)的是我國(guó)當(dāng)前處在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展階段,能夠用于橋梁維護(hù)、維修的資金是極其有限的.因此,以系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn),建立和發(fā)展相關(guān)橋梁加固方案選擇和資金分配方法,是解決這一矛盾,達(dá)到資金合理安排、利用的有效手段.為達(dá)到上述目標(biāo),本文從整個(gè)路網(wǎng)大系統(tǒng)入手,將整個(gè)系統(tǒng)分為三個(gè)層次,路網(wǎng)層次,線路層次,橋梁層次,并將可靠度作為

2、協(xié)調(diào)參數(shù),加固造價(jià)作為解耦參數(shù),在三個(gè)層次間建立了有機(jī)的聯(lián)系.在路網(wǎng)層次,根據(jù)路網(wǎng)整體功能和規(guī)劃要求,找出關(guān)鍵線路,并給出每條線路的后續(xù)使用期和線路可靠度,在這一層次,各線路的可靠度和后續(xù)使用期均為優(yōu)化變量,優(yōu)化目標(biāo)為整個(gè)路網(wǎng)系統(tǒng)期望收益最大,約束條件為總投資額度.在線路層次,根據(jù)線路的后續(xù)使用期和線路可靠度,確定各橋梁的可靠度和后續(xù)使用期,優(yōu)化目標(biāo)為線路期望損失最小,此時(shí),橋梁的可靠度是唯一的優(yōu)化變量,后續(xù)使用期與線路后續(xù)使用期相同.

3、在橋梁層次,在滿足橋梁可靠度的情況下,求解各個(gè)構(gòu)件的可靠度,并根據(jù)構(gòu)件可靠度來選擇合適的加固方案,以達(dá)到構(gòu)件加固費(fèi)用的最小,在這一層次,建立了與加固方案相聯(lián)系的抗力衰減—時(shí)間函數(shù)和抗力—造價(jià)函數(shù),通過這兩個(gè)函數(shù),建立了加固投資與構(gòu)件可靠度的聯(lián)系.上述求解問題的過程,實(shí)際上是一個(gè)不斷優(yōu)化,試算的過程.本文通過對(duì)各個(gè)層次的簡(jiǎn)化,給出了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型及算例.在優(yōu)化算法的選擇上,本文使用遺傳算獲得了比較滿意的結(jié)果.各個(gè)層次的模型設(shè)計(jì)和算例分析表