基于“投资-效益”准则的RC桥墩全寿命总费用

基于性能的抗震设计于20世纪90年代兴起以来,目前在土木建筑方面的文献较多,但是关于桥梁的研究成果较少。采用五级钢筋混凝土桥墩结构性能水平,以钢筋混凝土桥墩墩顶位移角为量化指标,建立了钢筋混凝土桥墩性能水平与钢筋混凝土桥墩位移角限值之间一一对应的关系。将地震危险性分析与最优设防烈度结合起来,建立基于投资-效益准则的RC桥墩全寿命总造价计算的通用框架。

基于NSGA-Ⅱ的规则桥梁圆形单柱RC桥墩全寿命造价优化设计

以基于抗震性能设计基本原则-"投资-效益"准则为理论支撑,提出了将多目标遗传算法与延性抗震设计、地震风险相结合的抗震结构集成全寿命抗震优化设计的新方法,建立了规则桥梁圆形单柱RC桥墩多目标全寿命造价优化设计的通用框架。并应用NSGA-II建立了以圆形单柱RC桥墩截面直径、纵筋和箍筋的配筋率为决策变量,以初始造价和地震损失期望为多目标的全寿命造价优化设计模型。计算结果表明:RC桥墩多目标全寿命造价优化设计为投资者提供了更加灵活的初始投资的选择空间,同时NSGA-II也为该优化设计提供了一个较好的算法支持。

钢筋混凝土桥梁抗震性能目标优化决策

国内外对过去桥梁震害调查表明,桥墩的破坏是桥梁未来的主要震害。以桥墩在地震灾害的破坏程度为依据将桥梁性能水平划分为五级,并选取桥墩的墩顶漂移率为量化指标,建立了"桥墩破坏程度-桥梁性能水平-墩顶漂移率"之间的对应关系。该划分细化和量化了现行桥梁抗震设计规范规定的三级性能水平,为设计人员和业主提供更多选择,使桥梁抗震设计更加灵活。同时根据最优设防烈度原则与地震危险性分析相结合,建立了基于"投资-效益"准则的RC桥梁全寿命总费用模型。该模型将抗震性能目标的确定问题转化为以桥梁全寿命总费用函数为最小的桥梁优化设计问题,为基于性能的桥梁抗震设计提供了简单、有效的计算方法。

基础隔震结构全寿命周期经济性评价方法研究

基础隔震结构具有良好的减震抗震性能,目前在结构桥梁的抗震与加固中得到广泛应用。文章基于"投资-效益"准则,根据模糊综合评判理论,进行结构全寿命周期损失期望评估,进而建立模型估算基础隔震结构全寿命周期总费用。并在经济性方面与传统非隔震结构对比计算,结果表明,我国基础隔震结构在技术安全满足的前提下,可以获得明显的综合经济效益。

基于可靠度的结构抗震性能优化设计与应用

汶川大地震后,由于地震带来的巨大经济损失,对抗震性能的优化设计不断研究,使得结构设计在原有承载力设计的基础上更加注重性能的要求,注重建筑结构的安全性和经济性协调。在未来时间中结构遭受不同等级的地震作用时,结构的初始成本和地震损失值之间达到最优化的状态,这就是"投资-效益"准则。基于这一准则,利用可靠度分析理论,对结构抗震性能进行优化设计。