基于不確定性的鋼筋混凝土橋梁量化可持續(xù)性評價.pdf

1、橋梁在為社會提供出行便利的同時，在建設(shè)、運營維護(hù)直至拆除期間也增加了環(huán)境、社會、經(jīng)濟成本，導(dǎo)致其可持續(xù)性的下降。本文基于生命周期評價(Life Cycle Assessment，LCA)和生命周期成本(Life Cycle Cost，LCC)分析，考慮了其中的不確定性影響，采用定量評價的方法，綜合橋梁對社會、經(jīng)濟和環(huán)境的影響來衡量橋梁全生命周期內(nèi)的可持續(xù)性。進(jìn)一步通過綜合的方法結(jié)合環(huán)境影響和成本來進(jìn)行可持續(xù)性評價，并使用多目標(biāo)優(yōu)化方法對

2、橋梁運營維護(hù)策略做出了優(yōu)化，以探索橋梁可持續(xù)性評價和生命周期管理的新途徑。重點在以下方面開展了工作:
　　(1)明確橋梁LCA的邊界和內(nèi)容的基礎(chǔ)上，使用生態(tài)指標(biāo)法建立橋梁LCA最終點破壞模型，并給出了計算公式。進(jìn)而分析了清單數(shù)據(jù)不確定性產(chǎn)生的原因，以及誤差在評價模型中的傳遞過程，并給出了LCA不確定性的計算方法。計算了案例橋梁的環(huán)境影響值，并分析了生命周期各個階段、不同環(huán)境影響的特點以及形成的原因，通過統(tǒng)計方法計算出案例橋梁的LC

3、A不確定性，得出了環(huán)境影響的概率分布。
　　(2)分析了橋梁全生命周期成本(LCC)的構(gòu)成，并給出了相應(yīng)的計算公式。討論了橋梁工程各項成本的不確定性來源及統(tǒng)計方法，得出各項成本的概率分布，建立了基于時間價值和不確定性的橋梁全生命周期成本計算模型，并建立了橋梁預(yù)防性維護(hù)成本和實質(zhì)性維護(hù)成本的演化模型。
　　(3)通過清單分析和矩陣運算，用社會支付意愿法核算出橋梁環(huán)境影響的貨幣價值，將橋梁環(huán)境影響和成本分析交集部分統(tǒng)一計算，得到

4、統(tǒng)一量度值的橋梁可持續(xù)性評價結(jié)果;同時基于模糊數(shù)學(xué)理論建立了多指標(biāo)輸入的評價模型，可以評價橋梁設(shè)計或維護(hù)方案的綜合可持續(xù)性。
　　(4)考慮橋梁工程運營期時間跨度大的特點，結(jié)合LCA、LCC和結(jié)構(gòu)時變可靠度，采用蒙特卡羅模擬得出橋梁運營階段不同的維護(hù)策略在生命周期內(nèi)造成的成本和環(huán)境影響變化，用帕累托最優(yōu)的方法對橋梁預(yù)防性維護(hù)和實質(zhì)性維護(hù)的策略進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化，并對優(yōu)化結(jié)果作出評價，進(jìn)而討論了其中的不確定性以及對橋梁可持續(xù)性的影響。