基于混凝土耐久性的建筑工程項目全壽命經(jīng)濟(jì)分析.pdf

1、國內(nèi)外建筑工程的最主要結(jié)構(gòu)型式是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。然而，許多鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，特別是處于惡劣環(huán)境條件下的基礎(chǔ)設(shè)施建筑工程項目，由于混凝土耐久性不足，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性能劣化，安全性能降低，造成大量的項目遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期的使用壽命或預(yù)期的使用功能。有的項目在使用過程中不得不投入大量資金經(jīng)常進(jìn)行維修，有的甚至發(fā)生結(jié)構(gòu)坍塌事故，帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會影響。因此，建筑工程項目必須充分重視混凝土的耐久性問題，并從全壽命的角度，對項目進(jìn)行安全評估和經(jīng)濟(jì)

2、分析。 建筑工程項目的獨特之處在于安全問題極其重要。同時建筑結(jié)構(gòu)的安全程度對項目的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)影響很大，所以建筑工程項目全壽命經(jīng)濟(jì)分析絕不僅僅是經(jīng)濟(jì)問題。全壽命經(jīng)濟(jì)分析離不開建筑結(jié)構(gòu)的安全問題，特別是由于混凝土耐久性問題引起的結(jié)構(gòu)安全性能的降低以及結(jié)構(gòu)的維護(hù)維修。對于建筑工程項目來講，最終目標(biāo)是在建筑結(jié)構(gòu)安全可靠約束條件下，使項目全壽命的凈收益期望值最大或全壽命費用LCC最小。 本文的研究工作主要有以下內(nèi)容： 1、論

3、述建筑工程項目全壽命經(jīng)濟(jì)分析LCCA的內(nèi)涵。將建筑工程項目全壽命周期劃分為五個階段，包括決策階段、設(shè)計階段、實施階段、運營維護(hù)階段和項目廢除階段。研究全壽命周期不同階段對全壽命費用LCC的影響程度，并論述建筑工程項目全壽命經(jīng)濟(jì)分析的作用和意義。 2、論述建筑工程項目全壽命經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)理論、內(nèi)容和常用方法，討論分析建筑工程項目經(jīng)濟(jì)分析中的費用和效益的范圍及內(nèi)容。探討研究周期、折現(xiàn)率、價格等主要參數(shù)的選擇問題，重點分析建筑工程項目

4、使用壽命的影響因素及其確定方法。 3、分析混凝土耐久性問題，主要探討混凝土碳化、鋼筋銹蝕、混凝土凍融破壞和混凝土堿．骨料反應(yīng)等的原理、影響因素、對結(jié)構(gòu)性能的影響以及對策。重點分析改善混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的技術(shù)措施和管理措施。 4、論述建筑結(jié)構(gòu)可靠度理論以及結(jié)構(gòu)安全指標(biāo)的選擇，討論結(jié)構(gòu)可靠性分析的不確定性。探討不同階段結(jié)構(gòu)可靠度的內(nèi)涵及其差別，研究已有結(jié)構(gòu)由于混凝土耐久性問題導(dǎo)致的時變可靠度及其分析計算方法。 5、分析

5、混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性極限標(biāo)準(zhǔn)及選擇方法、耐久性的等級劃分、評估方法和使用壽命的評估準(zhǔn)則以及壽命預(yù)測方法。并通過工程案例說明混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的評估以及壽命預(yù)測的方法和步驟。 6、論述建筑工程項目全壽命經(jīng)濟(jì)分析的基本方法，研究分析建筑工程結(jié)構(gòu)最優(yōu)初始可靠度的確定和選擇方法、結(jié)構(gòu)初始造價與初始可靠度的關(guān)系、結(jié)構(gòu)的維修和拆除準(zhǔn)則、結(jié)構(gòu)失效損失的分析和計算方法。提出了使用功能不充分系數(shù)的概念，并用以分析結(jié)構(gòu)功能失效的期望損失、估計結(jié)構(gòu)維修

6、的效益。 7、分析建筑工程項目耐久性設(shè)計的原則、方法和理念，建立基于混凝土耐久性的建筑工程項目全壽命經(jīng)濟(jì)分析的框架體系。重點研究擬建建筑工程項目、連續(xù)運營的建筑工程項目和已有建筑工程項目的全壽命經(jīng)濟(jì)分析的目標(biāo)、思路、方法和步驟。詳細(xì)研究擬建建筑工程結(jié)構(gòu)初始可靠度水平的設(shè)置、維護(hù)維修策略的選擇和耐久性設(shè)計水平的確定等問題，并提出建筑工程項目全壽命可靠度評估框架、思路和系統(tǒng)分析方法。將貝葉斯方法應(yīng)用于提高建筑結(jié)構(gòu)性能評估和預(yù)測的水平

7、，并對建筑工程結(jié)構(gòu)性能檢測的最優(yōu)樣本規(guī)模進(jìn)行初步的分析研究。 8、以海洋環(huán)境中的某一鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁為例，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和管理等幾個方面，論述基于混凝土耐久性的建筑工程項目全壽命經(jīng)濟(jì)分析的主要方法和步驟。 9、在對本文研究內(nèi)容總結(jié)的基礎(chǔ)上，提出以后研究工作的方向。 論文的主要創(chuàng)新之處： (1) 建立了基于混凝土耐久性的建筑工程項目全壽命經(jīng)濟(jì)分析的框架體系； (2) 系統(tǒng)研究了建筑工程結(jié)構(gòu)初始可靠