●前言
第1 章 緒論 1
1.1 風險評估基本概念 2
1.1.1 風險定義 2
1.1.2 風險度量 4
1.1.3 風險本質 5
1.1.4 風險特征 6
1.2 風險評估理論體繫 6
1.2.1 風險評估目的及意義 7
1.2.2 風險評估流程及內容 7
1.2.3 風險評估方法 9
1.3 風險源辨識 12
1.3.1 風險源辨識定義 13
1.3.2 風險源辨識原則及特點 13
1.3.3 風險源辨識流程 14
1.3.4 風險源辨識方法 15
1.4 本章小結 17
第2 章 橋梁風險源辨識 18
2.1 橋梁結構易損性分析 18
2.1.1 上部結構易損性分析 18
2.1.2 下部結構易損性分析 38
2.1.3 橋面繫及附屬設施易損性分析 40
2.1.4 支座易損性分析 44
2.2 橋梁外部風險源 46
2.2.1 風致災害風險 46
2.2.2 船舶撞擊風險 50
2.2.3 衝刷水毀風險 55
2.2.4 超載超限風險 62
2.2.5 火災爆破風險 67
2.2.6 地震風險 74
2.2.7 人為破壞及恐怖襲擊風險 80
2.3 橋梁內部風險源 82
2.3.1 設計風險 82
2.3.2 施工風險 85
2.3.3 運營期間結構性能劣化風險 90
2.3.4 管理養護風險 93
2.4 本章小結 95
第3 章 橋梁風致災害風險評估 97
3.1 工程背景和空仿真模型 97
3.1.1 工程背景 97
3.1.2 ANSYS 空仿真模型 98
3.2 風致災害風險時效性因素研究 99
3.2.1 結構抗力退化時效性研究 99
3.2.2 結構剛度退化時效性研究 100
3.3 風致災害風險參數不確定性分析 100
3.3.1 風荷載參數不確定性分析 101
3.3.2 橋梁結構參數不確定性分析 102
3.3.3 風荷載與橋梁結構相互作用參數不確定性分析 103
3.3.4 隨機參數抽樣方法 103
3.4 橋梁結構風致災害風險概率計算 105
3.4.1 時效風致災害風險概率計算方法 105
3.4.2 風致失穩破壞概率計算 107
3.4.3 風致位移超限概率計算 112
3.4.4 風致應力超限概率計算 115
3.5 橋梁結構風致災害風險損失估算 117
3.5.1 風致災害風險損失估算方法 117
3.5.2 風致失穩破壞損失計算 118
3.5.3 風致位移超限損失計算 119
3.5.4 風致應力超限損失計算 119
3.6 風致災害風險評價與決策研究 119
3.6.1 風險評價準則建立標準 119
3.6.2 風致災害風險準則 120
3.6.3 風致災害風險評價與決策 121
3.7 風致災害風險控制研究 122
3.7.1 抗風設計理論與適用規範研究 122
3.7.2 風振控制措施研究 123
3.8 本章小結 125
第4 章 橋梁船舶撞擊風險評估 127
4.1 概述 127
4.2 橋梁船舶撞擊風險事故分析 128
4.2.1 船舶撞擊事故特點 129
4.2.2 船舶因素 129
4.2.3 通航環境因素 130
4.2.4 人為因素 132
4.2.5 管理因素 133
4.2.6 船舶撞擊原因總結 134
4.3 跨海橋梁船舶撞擊風險評估 134
4.3.1 風險層次評價模型 134
4.3.2 風險評價指標權重確定 135
4.3.3 風險等級及指標隸屬度確定 137
4.3.4 船舶撞擊風險模糊綜合評價 138
4.3.5 跨海橋梁船舶撞擊風險對策 139
4.4 案例分析 141
4.4.1 工程背景 141
4.4.2 風險評價指標權重結果 141
4.4.3 多層次綜合評價結果 143
4.4.4 風險控制與對策 145
4.5 本章小結 146
第5 章 海域橋梁腐蝕失效風險評估 147
5.1 概述 147
5.2 氯離子對混凝土侵蝕作用 148
5.2.1 氯離子在混凝土中的傳輸機理 148
5.2.2 氯離子引起鋼筋鏽蝕機理 151
5.2.3 氯離子侵蝕下混凝土使用壽命 152
5.3 混凝土結構耐久性模型和參數分析 154
5.3.1 氯離子擴散模型 154
5.3.2 混凝土耐久性模型 154
5.3.3 氯離子擴散模型參數分析 155
5.4 混凝土結構耐久性預測方法 160
5.4.1 混凝土結構耐久壽命預測流程 161
5.4.2 混凝土結構耐久性失效準則 161
5.4.3 混凝土結構耐久性極限狀態方程 162
5.4.4 參數隨機抽樣方法 163
5.5 案例分析 164
5.5.1 工程背景及混凝土試驗 164
5.5.2 混凝土保護層厚度概率分布特征 165
5.5.3 表面氯離子濃度概率分布特征 166
5.5.4 氯離子擴散繫數概率分布特征 167
5.5.5 臨界氯離子濃度概率分布特征 168
5.5.6 混凝土結構耐久性評價 168
5.5.7 混凝土腐蝕預防控制措施 170
5.6 本章小結 171
第6 章 橋梁碳化失效風險評估 172
6.1 概述 172
6.2 混凝土結構碳化模型 172
6.2.1 混凝土結構碳化理論模型 172
6.2.2 混凝土結構碳化經驗模型 173
6.2.3 混凝土結構碳化模型評價 174
6.3 混凝土碳化概率模型 174
6.3.1 混凝土碳化概率模型概述 174
6.3.2 混凝土碳化模型修正 176
6.3.3 混凝土碳化模型優化 176
6.3.4 混凝土碳化概率模型參數分布 177
6.4 混凝土結構碳化失效概率計算 179
6.4.1 混凝土結構碳化概率模型 179
6.4.2 混凝土結構碳化失效風險評價 180
6.4.3 工程應用 180
6.5 本章小結 183
第7 章 橋梁風險控制的運營管理 184
7.1 橋梁風險控制目標及運營管理模式 184
7.1.1 橋梁運營管理目標 184
7.1.2 橋梁管理型模式 184
7.1.3 橋梁實體型模式 185
7.2 橋梁風險監測預警 186
7.2.1 風險監測 186
7.2.2 風險預警 189
7.2.3 風險監測預警體繫建設 191
7.3 橋梁風險應急管理繫統 193
7.3.1 風險應急管理原則 193
7.3.2 應急管理繫統框架 194
7.3.3 內部功能子繫統 196
7.3.4 外部支援子繫統 199
7.3.5 檢測改進子繫統 200
7.3.6 應急指揮調度組織 201
7.4 橋梁風險應急響應體繫 204
7.4.1 應急響應等級及機制 204
7.4.2 應急響應流程 205
7.4.3 應急搶修救援 207
7.4.4 風險事故信息發布 209
7.4.5 跨海橋梁結構維護與風險事故調查評估 212
7.5 本章小結 212
第8 章 橋梁養護管理 213
8.1 橋梁養護管理概述 213
8.1.1 橋梁養護管理體繫現狀 213
8.1.2 跨海橋梁管理的重要性 214
8.1.3 本研究所依據原理 214
8.1.4 橋梁管理的內容 215
8.2 橋梁管養技術的分析 217
8.2.1 公路橋梁管養技術分析 217
8.2.2 城市橋梁管養技術分析 222
8.2.3 規範對比 224
8.3 橋梁養護的技術 226
8.3.1 橋梁養護工作依據 226
8.3.2 橋梁劃分 226
8.3.3 橋梁養護工作流程 226
8.3.4 橋梁養護計劃與組織 227
8.3.5 橋梁養護作業安全 227
8.3.6 橋梁健康監測 228
8.4 橋梁日常管理 228
8.4.1 橋梁日常作業管理 228
8.4.2 橋梁技術檔案管理 230
8.5 橋梁檢查 231
8.5.1 一般規定 231
8.5.2 經常性檢查 231
8.5.3 定期檢查 232
8.5.4 特殊檢查 232
8.5.5 專項檢查 234
8.5.6 橋梁檢定與試驗 235
8.6 橋梁檢查的實施 236
8.6.1 橋梁檢查項目的編碼 236
8.6.2 橋梁主要檢查項目的檢查方法 237
8.6.3 橋梁檢查工作大綱 249
8.7 橋梁技術狀況評定 264
8.7.1 橋梁技術狀況評定原則 264
8.7.2 橋梁技術狀況評定方法 265
8.7.3 跨海橋梁技術狀況評定 266
8.8 橋梁結構的養護與維修 267
8.8.1 橋梁養護維修工程分類 267
8.8.2 橋面繫和附屬設施的養護與維修 268
8.8.3 鋼結構的養護與維修 271
8.8.4 混凝土結構的養護與維修 276
8.8.5 主塔、主墩的養護與維修 277
8.8.6 橋梁支座的養護與維修 278
8.9 本章小結 280
參考文獻 281
附表1 日常巡檢記錄表 289
附表2 日常巡檢詳細記錄表 290
附表3 經常性檢查記錄表 291
附表4 瀝青路面損壞調查表 292
附表5 路基損壞調查表 293
附表6 沿線設施損壞調查表 294
附表7 回彈法檢測混凝土抗壓強度記錄表 295
附表8 超聲回彈綜合法檢測混凝土抗壓強度記錄表 296
附表9 電位滴定法檢測氯離子濃度記錄表 297
附表10 混凝土碳化深度檢測記錄表 298
附表11 混凝土電阻率檢測記錄表 299
附表12 混凝土保護層厚度檢測記錄表 300
附表13 混凝土裂縫檢測記錄表 301
附表14 鋼筋鏽蝕電位試驗檢測記錄表 302
附表15 伸縮縫檢測記錄表 303
附表16 橋面鋪裝檢測記錄表 304
附表17 全站儀測量橋面縱斷面、橫斷面檢測記錄表 305
附表18 水準儀測量橋面縱斷面、橫斷面檢測記錄表 306
附表19 基礎沉降變位測量記錄表 307
附表20 支座幾何形態測量記錄表 308
附表21 跨海橋梁技術狀況等級評定表 309
