金伟良工程结构全寿命设计方法 9787030647962 科学出版社 2020-05-01 图书/普通图书/工程技术

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作者: 金伟良
出版社: 科学出版社
ISBN: 9787030647962

出版时间: 2020-05
装帧: 精装
开本: 16开

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出版社: 科学出版社

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工程技术

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目录
前言

章绪论1

1.1研究背景与意义3

1.2工程结构设计理论的发展演变6

1.2.1容许应力设计法7

1.2.2破损阶段设计法8

1.2.3经验极限状态设计法8

1.2.4基于可靠度的极限状态设计法8

1.2.5基于性能的设计法9

1.2.6基于风险的设计法10

1.2.7全寿命设计法10

1.3工程结构全寿命体系的构建12

1.3.1全寿命成本分析13

1.3.2全寿命设计14

1.3.3全寿命评估14

1.3.4全寿命管理14

1.4工程结构全寿命设计方法的研究现状15

1.4.1国外的研究状况15

1.4.2国内的研究状况17

1.5工程结构可持续性的研究现状19

1.5.1工程结构的经济效益20

1.5.2工程结构的环境影响20

1.5.3工程结构的社会影响21

1.6本书的框架内容21

参考文献22

第2章工程结构全寿命设计的基本概念29

2.1结构的长期性能31

2.1.1长期性能的基本内涵31

2.1.2长期性能的影响因素31

2.1.3长期性能的关键指标32

2.2结构的时变性能32

2.2.1作用效应的时变性32

2.2.2结构抗力的时变性34

2.3不确定性35

2.3.1事物的随机性35

2.3.2事物的模糊性35

2.3.3事物知识的不完善性35

2.3.4全寿命分析中的不确定性36

2.4结构的可靠性36

2.5结构的可持续性38

参考文献39

第3章工程结构全寿命设计理论框架41

3.1全寿命设计理论的目标体系43

3.1.1核心目标层次44

3.1.2绿色目标层次48

3.1.3各指标的关系48

3.2全寿命设计理论的基本内容49

3.2.1按结构全寿命设计核心目标确定50

3.2.2按结构全寿命设计的时间阶段确定51

3.2.3全寿命设计与现行结构设计的联系与区别53

3.3混凝土结构全寿命设计理论框架55

3.3.1结构全寿命设计指标体系55

3.3.2结构全寿命设计的核心指标56

3.3.3结构全寿命设计的绿色指标60

3.3.4全寿命分层设计的思路65

3.4改进的全寿命设计方法66

3.4.1改进的全寿命设计理论指标体系66

3.4.2结构可靠性指标67

3.4.3结构全寿命可持续发展指标70

3.4.4新旧全寿命设计理论体系的比较72

3.4.5结构耐久性对安全性、适用性的影响73

3.4.6结构耐久性对可持续发展指标的影响74

参考文献74

第4章工程结构全寿命使用寿命指标分析方法77

4.1结构使用寿命的定义、分类及作用79

4.1.1结构使用寿命的定义及分类79

4.1.2不同阶段使用寿命研究内容80

4.1.3结构使用寿命特点81

4.1.4结构使用寿命的指导作用81

4.2结构设计使用寿命82

4.2.1结构设计使用寿命概念82

4.2.2设计使用寿命的确定83

4.2.3不同部件设计使用寿命及寿命匹配86

4.3基于使用寿命的结构设计方法87

4.3.1结构基于使用寿命设计的概念和思路88

4.3.2结构使用寿命动态终结标准90

4.3.3结构使用寿命预测91

4.4使用寿命设计与再设计99

4.4.1使用寿命设计基础99

4.4.2使用寿命设计(再设计)步骤99

参考文献101

第5章工程结构全寿命可靠性能指标分析方法103

5.1结构性能体系模型106

5.1.1性能体系模型框架106

5.1.2目标要求及性能需求107

5.1.3结构的作用水平及作用标准107

5.1.4结构的性能水平及性能标准119

5.1.5结构全寿命设计的性能指标126

5.1.6结构全寿命性能极限状态127

5.2混凝土结构全寿命抗弯承载力时变模型129

5.2.1混凝土内钢筋全寿命性能劣化的阶段模型129

5.2.2混凝土结构全寿命抗弯承载力时变分段模型130

5.2.3模型验证141

5.3结构全寿命可靠性能分析144

5.3.1结构可靠性能的时变性144

5.3.2时变可靠度分析的时间参数147

5.3.3时变可靠度分析的荷载模型147

5.3.4时变抗力的随机过程模型148

5.3.5时变可靠度分析方法152

5.3.6动态可靠度计算实例153

5.4基于耐久性的结构全寿命可靠度设计方法156

5.4.1承载能力状态的可靠度设计实用方法157

5.4.2适用状态的可靠度设计实用方法165

参考文献175

第6章工程结构全寿命经济指标分析方法179

6.1经济分析的方法、基本参数及成本构成181

6.1.1经济分析的基本方法181

6.1.2全寿命成本的构成182

6.1.3全寿命经济分析中的参数确定184

6.2全寿命各阶段的成本模型186

6.2.1全寿命各阶段的成本影响186

6.2.2全寿命各阶段的成本模型187

6.3全寿命成本模型194

6.3.1拟建结构的全寿命成本模型194

6.3.2已建结构的全寿命成本模型195

6.4管养措施的设置与成本预测196

参考文献199

第7章工程结构全寿命绿色评价体系与可持续性201

7.1工程结构全寿命绿色评价指标的构建204

7.1.1绿色评价指标大类划分204

7.1.2指标分级205

7.1.3指标类型206

7.1.4指标权重206

7.2工程结构全寿命绿色评价指标的内涵207

7.2.1区域环境指标208

7.2.2用户及社会满意度指标209

7.2.3全球环境指标210

7.2.4工程结构全寿命绿色评价的特殊性211

7.2.5沿海高速公路桥梁结构全寿命绿色评价指标体系211

7.3全寿命环境指标、社会指标与全寿命成本的关系213

7.4基于可持续性的全寿命总成本模型214

7.4.1全寿命总成本214

7.4.2全寿命成本模型215

7.4.3基于可持续性的全寿命总成本模型215

参考文献216

第8章工程结构全寿命环境影响与环境成本219

8.1现有的环境成本分析方法221

8.2工程结构的环境成本模型222

8.2.1环境成本的范围222

8.2.2环境影响的货币化223

8.2.3包含环境成本的全寿命成本模型226

8.3包含环境成本的初始成本及结构选型228

8.4包含环境成本的桥梁构件全寿命成本分析231

8.5环境成本折现率233

参考文献234

第9章工程结构全寿命社会影响与社会成本239

9.1现有的社会影响与社会成本类别241

9.2工程结构的社会影响类别和社会成本242

9.2.1个人层面影响243

9.2.2社会层面影响246

9.3包含社会成本的全寿命成本模型248

9.4案例分析：包含社会成本的全寿命成本分析248

9.4.1结构基本信息248

9.4.2劣化模型和维护方案249

9.4.3事故信息251

9.4.4劣化桥梁结构包含社会成本的全寿命成本分析252

9.4.5社会成本折现率258

参考文献259

0章工程结构全寿命设计优化与管理优化263

10.1设计目标可靠水平的优化265

10.1.1设计目标可靠指标的影响因素265

10.1.2考虑结构不确定性的最优可靠度266

10.1.3考虑全寿命成本的可靠度优化268

10.2设计主要参数的控制及管理方法272

10.2.1设计参数控制及管理方法273

10.2.2设计主要参数的初步识别及分类274

10.2.3设计参数控制及管理的实现274

10.3管理措施的可靠水平分析277

10.3.1实施管理措施的目标可靠指标277

10.3.2实施管理措施后的可靠水平278

10.4管理措施的实施方案优化279

10.4.1管理措施的实施准则279

10.4.2管理措施的具体决策281

10.5基于耐久性的设计与管理方案优化284

10.5.1耐久性设计方案与结构性能的关系284

10.5.2不采取维修策略时的耐久性设计288

10.5.3采取不同耐久性设计与维护方案时的经济分析289

参考文献292

1章案例1：某大型跨海桥梁工程的全寿命设计295

11.1桥梁基本信息297

11.2设计目标可靠水平的优化298

11.2.1现行桥梁规范不适用性分析299

11.2.2基础结构构件正常使用极限状态全寿命设计目标可靠指标初定303

11.2.3正常使用极限状态设计可变荷载系数的标定304

11.3设计参数的控制分析315

11.3.1设计参数的主要控制对象识别315

11.3.2结构的可靠度及敏感性分析316

11.3.3敏感性参数的范围分析322

11.3.4参数控制分析结果及讨论328

参考文献328

2章案例2：某桥梁工程的全寿命成本331

12.1桥梁基本信息333

12.2桥梁劣化模型与寿命预测335

12.2.1桥梁耐久性检测结果335

12.2.2初锈时间预测338

12.2.3锈胀开裂时间预测340

12.3维护方案及维护成本341

12.3.1维护方案一342

12.3.2维护方案二350

12.4全寿命总成本分析357

12.4.1阶段成本357

12.4.2全寿命总成本分析359

12.4.3不确定性分析362

12.5基于效用理论的工程决策364

参考文献367

3章工程结构全寿命总成本计算软件369

13.1软件开发背景371

13.2软件设计要求371

13.3软件计算流程372

13.4软件界面展示377

13.5软件特点与优势382

索引384

内容摘要
本书涉及工程结构全寿命理论和方法共计13章，章为绪论，第2章为工程结构全寿命设计的基本概念，第3章为工程结构全寿命设计理论框架，第4~6章为工程结构全寿命使用寿命指标分析方法、可靠性能指标分析方法和经济指标分析方法，第7章为工程结构全寿命绿色评价体系与可持续性，第8章为工程结构全寿命环境影响与环境成本，第9章为工程结构全寿命社会影响与社会成本，章为工程结构全寿命设计优化与管理优化，1、12章为工程案例，3章介绍工程结构全寿命总成本计算软件本书对从事工程结构全寿命理论研究的教学、科研与工程应用的教师、科研工作者、研究生和工程技术人员具有指导意义和参考价值。
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