●前言
章緒論1
1.1研究背景與意義3
1.2工程結構設計理論的發展演變6
1.2.1容許應力設計法7
1.2.2破損階段設計法8
1.2.3經驗極限狀態設計法8
1.2.4基於可靠度的極限狀態設計法8
1.2.5基於性能的設計法9
1.2.6基於風險的設計法10
1.2.7全壽命設計法10
1.3工程結構全壽命體繫的構建12
1.3.1全壽命成本分析13
1.3.2全壽命設計14
1.3.3全壽命評估14
1.3.4全壽命管理14
1.4工程結構全壽命設計方法的研究現狀15
1.4.1國外的研究狀況15
1.4.2國內的研究狀況17
1.5工程結構可持續性的研究現狀19
1.5.1工程結構的經濟效益20
1.5.2工程結構的環境影響20
1.5.3工程結構的社會影響21
1.6本書的框架內容21
參考文獻22
第2章工程結構全壽命設計的基本概念29
2.1結構的長期性能31
2.1.1長期性能的基本內涵31
2.1.2長期性能的影響因素31
2.1.3長期性能的關鍵指標32
2.2結構的時變性能32
2.2.1作用效應的時變性32
2.2.2結構抗力的時變性34
2.3不確定性35
2.3.1事物的隨機性35
2.3.2事物的模糊性35
2.3.3事物知識的不完善性35
2.3.4全壽命分析中的不確定性36
2.4結構的可靠性36
2.5結構的可持續性38
參考文獻39
第3章工程結構全壽命設計理論框架41
3.1全壽命設計理論的目標體繫43
3.1.1核心目標層次44
3.1.2綠色目標層次48
3.1.3各指標的關繫48
3.2全壽命設計理論的基本內容49
3.2.1按結構全壽命設計核心目標確定50
3.2.2按結構全壽命設計的時間階段確定51
3.2.3全壽命設計與現行結構設計的聯繫與區別53
3.3混凝土結構全壽命設計理論框架55
3.3.1結構全壽命設計指標體繫55
3.3.2結構全壽命設計的核心指標56
3.3.3結構全壽命設計的綠色指標60
3.3.4全壽命分層設計的思路65
3.4改進的全壽命設計方法66
3.4.1改進的全壽命設計理論指標體繫66
3.4.2結構可靠性指標67
3.4.3結構全壽命可持續發展指標70
3.4.4新舊全壽命設計理論體繫的比較72
3.4.5結構耐久性對安全性、適用性的影響73
3.4.6結構耐久性對可持續發展指標的影響74
參考文獻74
第4章工程結構全壽命使用壽命指標分析方法77
4.1結構使用壽命的定義、分類及作用79
4.1.1結構使用壽命的定義及分類79
4.1.2不同階段使用壽命研究內容80
4.1.3結構使用壽命特點81
4.1.4結構使用壽命的指導作用81
4.2結構設計使用壽命82
4.2.1結構設計使用壽命概念82
4.2.2設計使用壽命的確定83
4.2.3不同部件設計使用壽命及壽命匹配86
4.3基於使用壽命的結構設計方法87
4.3.1結構基於使用壽命設計的概念和思路88
4.3.2結構使用壽命動態終結標準90
4.3.3結構使用壽命預測91
4.4使用壽命設計與再設計99
4.4.1使用壽命設計基礎99
4.4.2使用壽命設計(再設計)步驟99
參考文獻101
第5章工程結構全壽命可靠性能指標分析方法103
5.1結構性能體繫模型106
5.1.1性能體繫模型框架106
5.1.2目標要求及性能需求107
5.1.3結構的作用水平及作用標準107
5.1.4結構的性能水平及性能標準119
5.1.5結構全壽命設計的性能指標126
5.1.6結構全壽命性能極限狀態127
5.2混凝土結構全壽命抗彎承載力時變模型129
5.2.1混凝土內鋼筋全壽命性能劣化的階段模型129
5.2.2混凝土結構全壽命抗彎承載力時變分段模型130
5.2.3模型驗證141
5.3結構全壽命可靠性能分析144
5.3.1結構可靠性能的時變性144
5.3.2時變可靠度分析的時間參數147
5.3.3時變可靠度分析的荷載模型147
5.3.4時變抗力的隨機過程模型148
5.3.5時變可靠度分析方法152
5.3.6動態可靠度計算實例153
5.4基於耐久性的結構全壽命可靠度設計方法156
5.4.1承載能力狀態的可靠度設計實用方法157
5.4.2適用狀態的可靠度設計實用方法165
參考文獻175
第6章工程結構全壽命經濟指標分析方法179
6.1經濟分析的方法、基本參數及成本構成181
6.1.1經濟分析的基本方法181
6.1.2全壽命成本的構成182
6.1.3全壽命經濟分析中的參數確定184
6.2全壽命各階段的成本模型186
6.2.1全壽命各階段的成本影響186
6.2.2全壽命各階段的成本模型187
6.3全壽命成本模型194
6.3.1擬建結構的全壽命成本模型194
6.3.2已建結構的全壽命成本模型195
6.4管養措施的設置與成本預測196
參考文獻199
第7章工程結構全壽命綠色評價體繫與可持續性201
7.1工程結構全壽命綠色評價指標的構建204
7.1.1綠色評價指標大類劃分204
7.1.2指標分級205
7.1.3指標類型206
7.1.4指標權重206
7.2工程結構全壽命綠色評價指標的內涵207
7.2.1區域環境指標208
7.2.2用戶及社會滿意度指標209
7.2.3全球環境指標210
7.2.4工程結構全壽命綠色評價的特殊性211
7.2.5沿海高速公路橋梁結構全壽命綠色評價指標體繫211
7.3全壽命環境指標、社會指標與全壽命成本的關繫213
7.4基於可持續性的全壽命總成本模型214
7.4.1全壽命總成本214
7.4.2全壽命成本模型215
7.4.3基於可持續性的全壽命總成本模型215
參考文獻216
第8章工程結構全壽命環境影響與環境成本219
8.1現有的環境成本分析方法221
8.2工程結構的環境成本模型222
8.2.1環境成本的範圍222
8.2.2環境影響的貨幣化223
8.2.3包含環境成本的全壽命成本模型226
8.3包含環境成本的初始成本及結構選型228
8.4包含環境成本的橋梁構件全壽命成本分析231
8.5環境成本折現率233
參考文獻234
第9章工程結構全壽命社會影響與社會成本239
9.1現有的社會影響與社會成本類別241
9.2工程結構的社會影響類別和社會成本242
9.2.1個人層面影響243
9.2.2社會層面影響246
9.3包含社會成本的全壽命成本模型248
9.4案例分析：包含社會成本的全壽命成本分析248
9.4.1結構基本信息248
9.4.2劣化模型和維護方案249
9.4.3事故信息251
9.4.4劣化橋梁結構包含社會成本的全壽命成本分析252
9.4.5社會成本折現率258
參考文獻259
0章工程結構全壽命設計優化與管理優化263
10.1設計目標可靠水平的優化265
10.1.1設計目標可靠指標的影響因素265
10.1.2考慮結構不確定性的最優可靠度266
10.1.3考慮全壽命成本的可靠度優化268
10.2設計主要參數的控制及管理方法272
10.2.1設計參數控制及管理方法273
10.2.2設計主要參數的初步識別及分類274
10.2.3設計參數控制及管理的實現274
10.3管理措施的可靠水平分析277
10.3.1實施管理措施的目標可靠指標277
10.3.2實施管理措施後的可靠水平278
10.4管理措施的實施方案優化279
10.4.1管理措施的實施準則279
10.4.2管理措施的具體決策281
10.5基於耐久性的設計與管理方案優化284
10.5.1耐久性設計方案與結構性能的關繫284
10.5.2不采取維修策略時的耐久性設計288
10.5.3采取不同耐久性設計與維護方案時的經濟分析289
參考文獻292
1章案例1：某大型跨海橋梁工程的全壽命設計295
11.1橋梁基本信息297
11.2設計目標可靠水平的優化298
11.2.1現行橋梁規範不適用性分析299
11.2.2基礎結構構件正常使用極限狀態全壽命設計目標可靠指標初定303
11.2.3正常使用極限狀態設計可變荷載繫數的標定304
11.3設計參數的控制分析315
11.3.1設計參數的主要控制對像識別315
11.3.2結構的可靠度及敏感性分析316
11.3.3敏感性參數的範圍分析322
11.3.4參數控制分析結果及討論328
參考文獻328
2章案例2：某橋梁工程的全壽命成本331
12.1橋梁基本信息333
12.2橋梁劣化模型與壽命預測335
12.2.1橋梁耐久性檢測結果335
12.2.2初鏽時間預測338
12.2.3鏽脹開裂時間預測340
12.3維護方案及維護成本341
12.3.1維護方案一342
12.3.2維護方案二350
12.4全壽命總成本分析357
12.4.1階段成本357
12.4.2全壽命總成本分析359
12.4.3不確定性分析362
12.5基於效用理論的工程決策364
參考文獻367
3章工程結構全壽命總成本計算軟件369
13.1軟件開發背景371
13.2軟件設計要求371
13.3軟件計算流程372
13.4軟件界面展示377
13.5軟件特點與優勢382
索引384
內容簡介
本書涉及工程結構全壽命理論和方法共計13章，章為緒論，第2章為工程結構全壽命設計的基本概念，第3章為工程結構全壽命設計理論框架，第4~6章為工程結構全壽命使用壽命指標分析方法、可靠性能指標分析方法和經濟指標分析方法，第7章為工程結構全壽命綠色評價體繫與可持續性，第8章為工程結構全壽命環境影響與環境成本，第9章為工程結構全壽命社會影響與社會成本，章為工程結構全壽命設計優化與管理優化，1、12章為工程案例，3章介紹工程結構全壽命總成本計算軟件本書對從事工程結構全壽命理論研究的教學、科研與工程應用的教師、科研工作者、研究生和工程技術人員具有指導意義和參考價值。
