桥梁管理系统研究与应用

论文摘要

国内交通事业发展非常迅速,已修建了大量的桥梁结构。如何充分发挥在役桥梁结构在交通网络中的作用、如何实现有效管理是桥梁养护管理部门十分关心的课题。本文以桥梁管理系统的应用实施为目标,提出了符合实际的桥梁评价、决策工作的程序、策略与方法,论述了桥梁管理系统的分析与设计全过程,并开发出计算机软件。本文主要对以下几个方面进行了研究：1、简要地回顾了桥梁管理系统的发展历史及现状,介绍了桥梁管理系统的基本概念、应用,总结了国内外桥梁管理系统实践的主要经验。2、目前,国内能实现对桥梁进行有效管理的系统主要以交通部公路科研所自主开发的桥梁管理系统CBMS较为先进。本文重点介绍了CBMS的功能模板设计系统设计提供了包括数据管理、统计查询、评价决策、费用模型、维修计划等6个子系统,45个模块,100余项功能。3、根据CBMS系统的评价系统,提出用以评价桥梁技术状况的桥梁适应性指标SES；桥梁安全性指标SEI；桥梁耐久性指标DEI三大单项指标和桥梁技术状况BCI综合性指标,并制定了相应的评价标准,据此对桥梁各部件技术状况分别进行评价,采用标度法,对各部件进行权重考虑及量化评分,从而得出整桥的技术状况。桥梁适应性主要从桥梁行车条件适应性(DSC)、桥梁通过能力适应性(PSC)、桥梁环境适应性(ESC)三方面评价。安全性指标是桥梁结构承载能力的体现,先分析影响结构安全性的主要构件,对这些构件的安全性进行评价,再评价桥梁整体安全性。桥梁结构的耐久性主要从桥梁构件存在损伤、受到侵蚀、碳化、钢筋锈蚀及碱骨料反应等几个方面表现,分为一级、二级、三级、.四级、五级。4、结合桥梁管理系统CBMS,以连霍高速公路须水河桥为例,介绍了桥梁管理系统是如何使用相关的功能模块进行数据管理、技术状况评价及制定维修决策的。5、显然,桥梁管理系统对方便、有效地进行桥梁管理能起到显著的作用。但通过几年的运用,发现还存在如层次不够分明、界面管理混乱、指标定义不清、可操作性不强等问题,这样就导致一些功能不能正确使用、基础指标不齐全等不足。本文结合实际,对桥梁系统未来的发展方向提出了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 桥梁管理系统的发展情况
• 1.3 桥梁管理系统的基本概念
• 1.4 桥梁管理系统的分类
• 1.5 桥梁管理系统的基本组成
• 1.5.1 数据采集及数据库管理子系统
• 1.5.2 桥梁技术状况评价子系统
• 1.5.3 桥梁技术状况预测子系统
• 1.5.4 养护维修计划子系统
• 1.6 本论文的研究内容
• 1.7 本章小结
• 第2章 CBMS功能模板设计
• 2.1 概述
• 2.2 CBMS3000（WEB）版的总体介绍
• 2.3 系统数据库
• 2.3.1 系统数据库总体结构
• 2.3.2 数据库设计
• 2.4 系统功能模块设计
• 2.4.1 数据管理子系统
• 2.4.2 统计查询子系统
• 2.4.3 评价与决策子系统
• 2.4.4 评价决策
• 2.4.5 费用分析模型
• 2.5 处置对策和费用计算
• 2.5.1 处治对策求解模块
• 2.5.2 确定各种费率模块
• 2.5.3 确定方案及工程量模块
• 2.6 维护方案优化
• 2.6.1 维修方案优化排序
• 2.6.2 预算费用维修排序
• 2.7 本章小结
• 第3章 桥梁技术状况评价体系
• 3.1 前言
• 3.2 公路桥梁评价指标体系
• 3.2.1 桥梁技术状况评价BCI（Bridge Condition Index）
• 3.2.2 桥梁耐久性指标评价DEI（Durability Evaluation Index）
• 3.2.3 桥梁安全性指标评价SEI（Safety Evaluation Index）
• 3.2.4 桥梁适应性指标评价SES（Serviceability Evaluation Score）
• 3.3 评价计算
• 3.3.1 AHP层次分析法和桥梁总体评价
• 3.3.2 桥梁总体评价
• 3.4 桥梁技术状况评定模型
• 3.4.1 桥梁上部结构技术状况评分（SPCI）
• 3.4.2 桥梁下部结构技术状况评分（SBCI）
• 3.4.3 桥面系技术状况评分（DCI）
• 3.4.4 全桥技术状况评分（BCI）
• 3.5 五类桥梁（危险状态）技术状况单项控制指标
• 3.6 本章小结
• 第4章 应用实例
• 4.1 桥梁管理系统的主要功能
• 4.2 桥梁概述
• 4.3 病害描述
• 4.4 管理系统的具体录入、评价和决策
• 4.4.1 基本数据录入
• 4.4.2 病害数据录入
• 4.4.3 桥梁技术状况评价
• 4.4.4 加固决策
• 4.5 本章小结
• 第5章 CBMS存在的问题和未来的发展方向
• 5.1 主要结论
• 5.2 系统主要的问题
• 5.2.1 当前系统的定位
• 5.2.2 当前系统的具体问题
• 5.3 桥梁管理系统的思考和展望
• 5.4 本章小结
• 参考文献
• 致谢