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浅谈城市道路桥梁设施的养护管理
2011年第2期目录
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　摘要：桥梁是我国现代化建设的重要基础设施，桥梁养护的好坏直接关系到公路交通安全和畅通。一些旧桥陈旧老化，破损现象日趋严重，难以适应日趋增长的交通量需要。本文对我国城市桥梁的养护进行了探讨。 中国论文网 /2/view-641516.htm　　关键词：桥梁；养护；维修 　　 　　一、桥梁养护的特点 　　桥梁养护涉及面广、作业流动、受自然条件影响较大，它的效果比其它行业更难管理，有其自身的属性和特点：1、影响因素多：桥梁养护是为了保障桥梁效果，但其本身接触到的大多为三、四类桥梁甚至是危桥，人员、设备、材料、方法、环境等，均会直接影响到桥梁养护效果。2、连锁性较强：桥梁养护分为养、观、诊、断、修、治、评7大环节、一环不慎，全盘皆输。3、易发生失误：桥梁养护多为混合作业，参加工种多、涉及技术杂，养护条件参差不齐，机械化水平较低，多依赖于人工作业，稍有不慎就可能会造成不良效果。4、受时间限制：桥梁养护本身就是在于时间赛跑，养护效果与进度的关系较难协调。5、受资金限制：桥梁养护资金与养护任务不成正比，养护效果与资金的关系较难协调。6、社会影响大:桥梁效果影响到政府形象与社会稳定，必须把好养护这最后一道防线。 　　 　　二、城市桥梁养护维修的基本内容 　　1、常规维修工程 　　 (1)桥面系养护维修。桥面系包括桥面铺装、人行道、栏杆、桥面防水、排水结构、灯柱及伸缩缝等,通常易发生沥青混凝土桥面坑凼、车辙,水泥混凝土桥面裂缝、破损,人行道栏杆破损、露筋,桥面防水、排水结构损坏等病害,一般可根据具体情况采取局部混凝土或环氧混凝土修补、加铺、更换、灌缝等方法来处理。(2)上部结构梁体养护维修。梁体包括钢结构、混凝土结构、预应力混凝土结构、圬工结构等,一般情况下,钢结构病害有油漆层起皮剥落、钢结构锈蚀等;混凝土结构病害有裂缝、剥落、露筋等;预应力混凝土结构病害还包括封端混凝土裂缝,预应力锚具暴露等;圬工结构病害表现为裂缝风化、剥落等。通常可采用灌缝、除锈后重新油漆,混凝土或环氧混凝土修复加固方法来处理。(3)下部结构及附属结构养护维修。桥梁下部结构包括桥墩、桥台与基础,附属结构包括护坡、锥坡、挡墙等。桥梁墩台通常病害有裂缝、表面风化、剥落、露筋等,可采用灌缝封闭,混凝土或环氧混凝土修复方法;基础部分通常病害有冲刷、堆积,不均匀沉降等,可采取回填加固,疏通和加强观测等方法;护坡、锥坡、挡墙通常病害有变形、沉陷、破损、裂缝等,可采用砌块局部调整,砌块更换,重新勾缝等方法。 　　2、中、大修工程 　　当桥梁病害较严重,通过桥梁管理部门对桥梁进行结构定期检测或特殊检测,并经分析、评估,Ⅰ类桥梁完好状态为不合格、Ⅱ~V类桥梁完好状态为D或E级时,则应进行中修、大修或加固改造。(1)桥面系工程。若桥面大面积破损、坑槽,已影响到车辆正常行驶,人行道及栏杆破坏影响到人行安全时,应及时进行功能恢复性修复。(2)上部结构梁体工程。若梁体出现结构损伤或结构性裂缝时,应据各层次检测结果,针对病害严重程度,通过对结构进行加固设计,提出具体处理方案。通常采用的方法有:环氧树脂压力灌浆、粘贴钢板、粘贴碳纤维、植筋补强层加固、体外预应力加固等方法;若局部构件病害严重,已无补强价值,在条件允许的情况下,可采用局部更换的方法。(3)下部结构墩台与基础工程。若墩台出现结构性损伤或结构性裂缝,但尚有修复价值,可采用结构加固方法处理,如环氧树脂压力灌浆、粘贴钢板、粘贴碳纤维、植筋补强层加固等。对基础部分病害可采用混凝土压浆地基加固等方法。 　　 　　三、加强城市桥梁养护的措施探讨 　　1、桥梁养护人员培训 　　目前，桥梁养护人员素质不高、解决问题能力不足是制约桥梁养护管理质量的重要因素之一，因此，加强养护人员的培训和教育是迫切必行的。这里主要介绍一下针对养护人员的培训形式：一是桥梁养护分级培训：根据不同养护工作，不同的培训对象，采取有针对性的不同培训。例如:对最基层的养护人员进行培训，使其可以对桥梁的重大病害做以简单识别，并可以进行平时的工作日志纪录。二是桥梁养护分期培训可以与一些相关高校联系，定期的为相关养护人员举办培训班或是不定期的请一些专家、学者到单位进行讲座等等。三是桥梁养护设备培训:桥梁养护工作中用到了大量的精密仪器与先进设备。应充分利用每一次设备采购的机会，要求设备厂商对桥梁养护员工进行设备操作及维修培训。 　　2、桥梁养护设备管理 　　桥梁养护设备涉及种类多、管理难度大，加上我国桥梁养护设备资金短缺，机械化程度严重不足等问题，因此对养护设备的管理提出了挑战。首先是设备的购置，设备购置是桥梁养护设备管理的重要环节。考虑到桥梁养护资金严重不足的现实问题，提高桥梁养护设备购置的合理性尤为重要，良好的性价比是最重要的参考依据，通过调查分析，确定哪些桥梁养护设备可以租赁，哪些需购置，进行性价比排序，在性能相差不大时，应优先选用价格较低的、易于维修，配件费用低，可改造添加功能的设备。还有就是设备的使用管理，养护设备的后期使用管理是桥梁养护设备保持良好性能，减少能耗，延长寿命的重要保障。只有加强桥梁养护设备使用管理，才能提高设备的利用效率，降低设备的维修费用。 　　3、桥梁养护定期巡视 　　为做好城市桥梁的正常维护管理工作，在每年的城市建设维护资金计划中应优先安排专项养护经费和检测经费,组织专业技术人员对城市桥梁进行定期巡查、定期检测,针对被检测桥梁的整体结构、主要构件的完好情况及桥梁工作状况进行整体质量评估,并对每座桥梁主要承载构件的完整性、整体承载能力的强弱性、病害范围大小等方面进行分析。更重要地是对使用年限长、荷载标准低、交通流量大、存在结构隐患以及完好状态等级(BCI)为D级和E级的城市桥梁,进行全面的检测,对其可靠性作出评估。若监控检测及时、整治到位,可有效地预防和杜绝事故隐患,更大程度地提高桥梁的安全运行率。 　　4、加强桥梁养护信息化管理 　　桥梁养护管理工作以海量数据为基础,传统的手工处理方式很难及时、准确地评定桥梁的状况,因此,要提高桥梁养护管理的现代化和科学化水平,应全面推行桥梁养护管理信息化。近几年公路的新改建工作很多，桥梁技术状况变化较大，不在一个规定时期组织一批人员进行一次桥梁专项调查，难以系统地、完整地查清桥梁的技术状况，建立和完善桥梁技术档案。随着社会服务水平的提高,桥梁养护管理信息化的实施,将全面提高管理部门的养护业务水平,改变原有管理模式和管理手段,使业务管理程序更合理和规范,更符合质量管理体系的要求。 　　四、结语 　　总之，桥梁是公路的重要组成部分，对于缺陷较严重的桥梁，如得不到及时养护维修，不仅严重影响桥梁的使用周期，有些甚至会造成桥垮人亡的恶性事故。因此，加强对桥梁的养护管理和维修加固工作，提高旧桥承载能力和行车性能，延长服务年限已经成为急需解决的问题。 　　 　　参考文献： 　　[1]王长伍，公路桥梁养护管理系统初探，沿海企业与科技，：57 　　[2]柒洛太，公路桥梁的养护及管理，科技信息，：36 　　[3]朱振海，浅议公路桥梁的养护与管理，科技信息，：25 　　[4]任旭东，浅谈公路桥梁的养护与维修加固，山西建筑， 　　 　　作者：孙永梅，出生年：1967年，籍贯 ：香格里拉县建塘镇，工程师，本科学历。
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面向领域工程的公路桥梁养护管理研究
【摘要】：随着国家基础设施建设投入的不断增大和公路桥梁养护管理的要求不断提高,我国从上世纪80年代中期开始,不断研制了许多公路桥梁养护管理系统,在桥梁档案管理、技术状况监测、技术状况评估、养护维修对策制定等方面发挥了重要作用,有效推动了我国公路桥梁养护管理的智能化、科学化和精细化。但目前的公路桥梁养护管理系统建设还比较随意,基本都是独立立项的进行开发,并没有统一的软件框架或开发标准,使得运行的各个应用系统形成“独立”的信息孤岛,既不可能对接形成一个大的系统,也无法进行信息和资源共享。本文尝试用软件工程中软件复用的思想统一和规范公路桥梁养护管理系统的研究。领域工程的思想被应用到桥梁养护管理系统的分析和设计之中。通过对桥梁养护管理系统实施领域过程,构建桥梁养护管理的领域模型,开发桥梁养护管理的可复用构件,从而实现桥梁养护管理领域主要功能在应用系统中的复用。文章主要研究了以下内容：1.对软件工程中领域工程的相关理论和方法进行了研究。通过界定领域工程的相关概念,确定领域工程的研究边界。分析了领域工程的阶段,确定领域参与人员在不同领域工程阶段的主要活动和主要作用。明确了领域工程与应用工程和软件复用之间的关系。针对没有领域工程方法和建模工具的适用范围,梳理总结多种领域工程方法的优缺点,并选择UML作为领域工程方法。2.基于领域工程的公路桥梁养护管理系统架构设计。首先通过确定领域范围、与应用系统交互的操作者,以及建立领域词典,确定公路桥梁养护管理系统的语境模型。以UML领域工程方法为工具,分析设计系统管理人员和业务管理人员对领域系统实施的用例。基于所建立的领域用例模型,对典型样本应用系统的共性和个性需求进行整理和分析,识别其共性和个性,进而确定桥梁养护管理领域应用系统的需求模型,采用聚类的方法对需求信息进行分类与聚合,得到领域应用系统的特征模型。其次,以样本应用系统分析得到的需求特征树为基础,通过合并领域分析阶段所构建的需求特征树,得到领域特征树,进行初步的领域可变性设计。再次,确定了对领域架构和构件实现的方法。对于现有已经经过一段时间实践检验的样本系统,利用再工程技术从中提取需要的构件。对于某些特定领域体系结构和构件,如源代码、DLL等不同的形式进行实现。3.基于构件技术和可视化开发平台在应用工程阶段实现桥梁养护信息系统。首先对领域应用系统进行数据库设计、功能设计和结构设计,采用构件组装等方法实现领域应用系统。选择大型全组件式GIS开发平台SuperMap Objects 6R作为地理信息构件平台,确定了系统硬件构成和软件环境。其次,基于系统总体设计和应用系统的需求,将数据库分为空间数据库、非空间数据库和用户资料数据库,分别采用SuperMap Objects数据集和ADO控件,开发了空间数据库和非空间数据库构件。再次,提出了基于BP神经网络技术进行桥梁结构异常状态识别方法,建立基于AHP的评判模型,并基于灰色系统对桥梁结构状态进行评估。采用D-S证据对神经网络方法确定的异常结构、采用层次分析法评定的缺损状况、根据多级模糊函数评定的承载能力,采用灰色理论评估的桥梁状态,以及人工巡检评估结果进行数据融合,得到桥梁的综合健康评价,还基于马尔科夫链构件桥梁的使用寿命预测模型。最后,根据公路桥梁养护的实际需求,设计实现了基本的地图操作、养护信息管理、技术状况评估、养护决策以及报表和制图等功能库构件,为实际应用工程提供了模块化构件打好了基础。研究的创新点主要体现在三个方面：(1)应用桥梁结构、维修工程、系统科学、管理科学、计算科学等多学科交叉知识进行研究,将软件工程中软件复用的思想引入到桥梁养护管理系统的建设中,可以实现养护管理系统的增量式开发。(2)首次运用领域工程的思想、理论和方法对桥梁养护管理系统进行完整的领域分析、领域设计和领域实现,构建一套公路桥梁养护系统领域工程解决方案,采用研究得出的解决方案,对公路桥梁养护领域实施领域工程过程,搭建公路桥梁养护管理的领域结构。(3)基于公路桥梁养护领域架构和构件技术,利用数据库组件、模型库组件、功能库组件、界面库组件在应用工程中设计一套实际的系统,创造性提出了基于信息融合的桥梁综合健康状态评价方法,对提高桥梁养护管理的科技水平具有一定理论意义和实践意义。本研究表明将软件工程学思想中的领域工程方法引入公路桥梁养护管理系统的建设是切实可行的,并且可以促进公路桥梁养护管理系统建设向规范化和科学化方向发展,有效减少系统重复开发造成的浪费,并且提高桥梁养护管理工作效率。“数字桥梁”将为桥梁养护管理系统开发和检索提供更加广泛和形象化的信息处理与支持平台,推动桥梁养护管理的信息化进程。
【关键词】：
【学位授予单位】：中国地质大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2014【分类号】：U445.7【目录】：
作者简介6-8摘要8-10Abstract10-15第一章 引言15-26 §1.1 选题背景及研究目的与意义15-16 §1.2 国内外研究现状及发展趋势16-23
1.2.1 软件复用技术研究现状16-17
1.2.2 领域工程研究现状17-18
1.2.3 桥梁养护管理研究现状及发展趋势18-23 §1.3 研究内容23-24 §1.4 研究方法24-25 §1.5 论文组织结构25-26第二章 领域工程理论与方法26-37 §2.1 领域工程内容26-31
2.1.1 相关概念26-27
2.1.2 主要阶段27-28
2.1.3 参与人员28-29
2.1.4 与应用工程的关系29-30
2.1.5 和软件复用的关系30-31 §2.2 领域工程方法31-32
2.2.1 对领域工程方法的要求31
2.2.2 选择领域工程方法的原则31
2.2.3 领域分析方法31-32 §2.3 统一的领域工程建模语言-UML32-36
2.3.1 UML综述33
2.3.2 UML视图33-34
2.3.3 UML应用领域34-36 §2.4 本章小结36-37第三章 基于领域工程的公路桥梁养护管理系统架构研究37-63 §3.1 公路桥梁养护管理系统领域分析37-57
3.1.1 语境模型37-42
3.1.2 用例模型42-48
3.1.3 需求模型48-54
3.1.4 特征模型54-57 §3.2 公路桥梁养护管理系统领域设计57-61
3.2.1 领域特征树构建57-58
3.2.2 可变性领域特征设计58-59
3.2.3 领域特征约束关系建立59-60
3.2.4 领域特征模型校验60-61 §3.3 公路桥梁养护管理系统领域实现61-62 §3.4 本章小结62-63第四章 基于构件技术搭建公路桥梁养护管理系统实例——桥梁养护信息系统63-108 §4.1 总体设计63-66
4.1.1 系统开发流程63-64
4.1.2 系统实现方法64-65
4.1.3 地理信息构件平台选择65
4.1.4 系统硬件构成65
4.1.5 系统软件环境65-66 §4.2 数据库构件设计与实现66-71
4.2.1 数据库总体设计66-67
4.2.2 数据库详细组成67-68
4.2.3 数据库设计方法68-70
4.2.4 数据库构件开发70-71 §4.3 专业模型库构件设计与实现71-101
4.3.1 基于神经网络的桥梁异常结构识别模型71-75
4.3.2 基于AHP的桥梁缺损状况评定模型75-79
4.3.3 基于多级模糊集的桥梁承载能力状况评定模型79-85
4.3.4 基于灰色理论的桥梁状态评估模型85-89
4.3.5 基于D-S证据的桥梁综合健康安全评价模型89-92
4.3.6 基于马尔科夫链的桥梁使用寿命预测模型92-96
4.3.7 基于多目标线性规划的桥梁养护费用分析模型96-101 §4.4 功能库构件设计与实现101-106
4.4.1 地图操作101-102
4.4.2 养护信息管理102-103
4.4.3 技术状况评估103-104
4.4.4 养护决策104-105
4.4.5 报表与报告105-106 §4.5 本章小结106-108第五章 总结与展望108-111 §5.1 结论108-110 §5.2 展望110-111致谢111-112参考文献112-118
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京公网安备75号桥梁养护管理系统研究--《长安大学》2014年硕士论文
桥梁养护管理系统研究
【摘要】：桥梁是交通的咽喉，在整个交通运输行业有着举足轻重的作用。近年来，我国桥梁工程建设取得了举世瞩目的进步，然而随着交通事业的发展和在役桥梁使用年限的不断增加，桥梁的病害问题也日益严重，很多桥梁甚至已经成为危桥，因此桥梁养护管理工作也就变的益发重要。
本文介绍了国内外桥梁管理系统和桥梁管理系统结构的发展和研究情况；利用AHP结合专家咨询的方法建立了桥梁缺损情况评价模型来评价桥梁缺损技术状况，利用模糊综合评价结合贴近度法建立了桥梁承载能力评价模型来评价桥梁承载能力技术状况，采用桥梁行车道宽度与道路宽度的比值建立桥梁适应性评价模型来评价桥梁适应性，将桥梁缺损情况、桥梁承载能力情况和桥梁适应性评价进行线性加权建立桥梁技术状况综合评价模型来对桥梁技术状况进行综合评价；采用灰色系统法建立GM（1,1）模型来预测桥梁技术状况；利用遗传算法结合线性加权法建立桥梁养护费用分析模型，用最优化的原理将有限的养护资金合理的分配与利用；通过建立决策树模型、相应的典型养护措施对策库以及相应的桥梁养护项目优化、排序措施，依据桥梁技术状况评价数据对桥梁提出相应的养护措施；编写了桥梁管理系统软件，能够方便的存储和读取桥梁的养护信息，方便养护人员对桥梁进行养护。
【关键词】：
【学位授予单位】：长安大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2014【分类号】：U445.7【目录】：
摘要4-5Abstract5-9第一章 绪论9-15 1.1 研究背景9-11
1.1.1 引言9-10
1.1.2 桥梁养护决策中存在的问题10-11
1.1.3 桥梁养护管理系统的构成11 1.2 国内外关于养护管理的研究概况11-14
1.2.1 国外桥梁养护管理系统的发展概况11-12
1.2.2 国内桥梁养护管理概况12-14 1.3 论文主要研究内容14-15第二章 桥梁技术状况评价系统15-41 2.1 概述15-16 2.2 桥梁缺损状况评价方法16-26
2.2.1 决策科学和 AHP 简介16-17
2.2.2 层次分析法的原理17-21
2.2.3 层次分析法在桥梁缺损状况评定中的应用21-24
2.2.4 公路桥梁缺损状况评定示例24-26
2.2.5 层次分析法应用分析小结26 2.3 桥梁承载能力状况评价26-38
2.3.1 桥梁承载能力评价的方法简介26-27
2.3.2 模糊综合评价法简介27-29
2.3.3 模糊综合评价法的原理29-31
2.3.4 贴近度法31-33
2.3.5 桥梁承载能力评价模型33-35
2.3.6 桥梁承载能力评价示例35-38
2.3.7 模糊综合评价法应用分析小结38 2.4 桥梁适应性状况评价38-40
2.4.1 桥梁适应性状况评价原理38-39
2.4.2 桥梁行车道宽度适应性评价应用分析小结39-40 2.5 综合指标评价40-41第三章 桥梁技术状况预测系统41-55 3.1 概述41 3.2 桥梁技术状况预测简介41-43
3.2.1 桥梁技术状况预测的发展情况41-42
3.2.2 桥梁技术状况影响因素的分析42-43
3.2.3 桥梁技术状况预测指标43 3.3 桥梁技术状况的预测——灰色系统预测法43-55
3.3.1 灰色系统简介43-44
3.3.2 灰色系统预测概述44-45
3.3.3 灰色系统预测模型45-48
3.3.4 灰色系统预测桥梁技术状况的应用实例48-53
3.3.5 灰色系统预测法应用分析小结53-55第四章 桥梁养护经济费用系统55-62 4.1 概述55 4.2 遗传算法原理55-56
4.2.1 遗传算法发展55
4.2.2 遗传算法的特点55-56
4.2.3 遗传算法的基本操作和计算流程56 4.3 遗传算法在桥梁养护资金分配中的应用56-62
4.3.1 多目标线性规划问题57-58
4.3.2 多目标规划转化为单目标规划问题58
4.3.3 单目标 0—1 线性规划的求解58-60
4.3.4 桥梁养护资金分配模型60-61
4.3.5 遗传算法应用分析小结61-62第五章 桥梁管理决策系统62-66 5.1 概述62 5.2 桥梁养护维修决策树法62-65
5.2.1 决策树法简介62-63
5.2.2 决策树模型63-65 5.3 桥梁养护项目的优化和排序65-66第六章 软件设计66-77 6.1 软件系统介绍66-69
6.1.1 桥梁技术状况评价系统66-67
6.1.2 桥梁技术状况预测67
6.1.3 桥梁养护资金分配67
6.1.4 桥梁养护决策67
6.1.5 系统模型设计67
6.1.6 系统数据组成67-68
6.1.7 系统结构设计68-69 6.2 软件系统的开发69-73 6.3 应用实例73-77第七章 结论与建议77-79 7.1 结论77 7.2 建议77-79参考文献79-82致谢82
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