文摘

在桥的背景下管理,可以考虑三个主要类型的维护操作。维护操作可以防患于未然之前达到预定义的限制条件,或作为纠正措施,以防这些限制。第三种可能对应于所谓的“无为”场景中,不采取行动在桥上。能够实现预防性维护,有必要知道桥的现状,以及能够预测其性能。另一方面,同样重要的是能够识别可能发生的潜在威胁事件的生命周期分析。本文描述了一个集成方法来帮助定义一个桥经理有效的维护程序,考虑铁路大桥的具体情况。新奇的方法是集中在更新现有TU1406方法提出的成本,通过扩展铁路桥梁,也包括弹性分析,以防突然事件发生。分析认为多种灾害的未来场景,洪水事件发生而腐蚀现象已经到位。结果表明提出的方法的可行性作为支持建立一个高效的维修计划,以防止桥严重退化,以及建立恢复计划,以防突然事件。

1。介绍

资产管理(我)是一个多学科的任务,涉及广泛的一系列流程,比如相关的生命周期分析、维护、风险分析和优化(1,2]。作为一个正式的方法来提出指导方针的领域,国际标准组织(ISO) 2014年发布的ISO 55000系列,它是由三个文件:(i) ISO 55000 -资产管理:概述、原则和术语;(2)ISO 55001 -资产管理系统:要求;(3)ISO 55002 -资产管理系统:ISO 55001的应用指南。有一个广泛的定义是根据领域的评估。根据ISO 55000 (3),可以被定义为一个“协调活动组织实现价值的资产”。

在桥的背景下管理,前面提到的流程已经包含在桥梁管理系统利用三个主要模块(4]:(i)库存数据库模块,它包含所有的信息来识别桥梁及其条件状态;(2)预测模块,包括退化和成本模型,所有的预测场景桥存储有关它的时间性能,以及所有参与维护成本;(3)优化模块,包括一组算法支持指出最好的维护策略应用在桥上得到有效的维护分析期间。

如今,全世界不同的桥梁管理系统的实现。nonexhaustive列表包括庞帝,现在AASHTOWare计价,来自美国5];库巴地毯从瑞士6];从丹麦DANBRO [7];从日本和J-BMS [8];国际桥梁养护和安全协会的报告(IABMAS) [9可以咨询其他系统。此外,几个研究和开发项目的例子可以发现在过去的几年内,即(项目名称、时间、和引用),可持续发展的桥梁,2003 - 2007 (10];砂浆材料(国家公路合作研究项目)11- - - - - -13];SustIMS(可持续的基础设施管理系统),2012 - 2015 (14];和成本TU1406——质量规范道路桥梁、标准化在欧洲层面上,2015 - 2019 (15)在其他有助于培养管理主题的桥梁。

这项工作由上述概念的应用一个钢铁铁路桥。钢采用替代材料建设的桥梁自十九世纪下半叶。因此,许多这些旧结构仍在服务。研究钢桥梁的生命周期是一个非常有前途的话题有很多有待克服的挑战。如今,这一趋势证明大量的桥梁已经开始显示出较大的退化的迹象,因此需要干预,已经注册。这些问题使检查和维护的焦点调整预算进行检查和保护由政府应该优化。

在这种情况下,第一步是钢桥的评估条件。许多研究工作已经发展在过去,解决钢桥梁评估如表所示1。

此外,额外的桥梁管理工作在更广泛的领域可以提到,在预测模型,以及生命周期管理策略的建议和可持续性分析,已解决(27- - - - - -32]。

考虑上述作品(表1),一些挑战保持开放管理领域的桥梁。大多数的作品仍然主要依靠桥结构分析,而其他重要的方面,如安全的用户,可用性评估和应对意想不到的突发事件仍然稀缺的文献。

是为了克服这些缺点,目前工作提出了桥梁评估方法,结合了四种不同的关键性能指标(KPI): (i)可靠性、(2)安全的用户,(iii)桥的可用性,及(iv)成本与终身维护。此外,三种不同的维护操作,可以采取在桥管理彻底讨论:(i)没有维护,(2)预防性维护,(iii)维修保养。后者情况也是一个额外的研究的主题。这个由多种灾害的影响模拟上下文在桥上的结构性能。这种分析包括建立一个复苏计划的评估桥梁弹性参数。值得注意的是这种集成方法,提出了一个扩展到现有的方法提出的成本TU1406 [15)通过扩展它还考虑到铁路桥梁和通过考虑将突发事件以及建立恢复计划。因此,本文分为四部分。介绍后,部分2致力于提出的方法。部分3描述了应用程序的方法的案例研究钢铁铁路桥。最后,在节4提供的工作,最重要的结论。

2。方法

本节描述的方法现有桥梁的评估他们的生命周期相结合以下不同的KPI: (i)可靠性,(ii)安全,(3)可用性和成本(iv)。方法分为两个主要阶段:(i)当前性能评估和(2)预测未来的表现。图1描述了提出的方法的流程图。

2.1。桥接电流性能评估

评估过程的第一步是指桥的收购和编译特征和细节。每当可用,从先前的检验报告的信息也应该一起编译剩余的库存信息。只有这些数据,它开始原位桥梁评估来说是足够的。信息之前的检验报告应该足够全面,包括数据的条件状态桥和几个组件,以及成本信息之前任何重要的干预措施。

根据桥梁结构类型和加载条件,其中,它应该可以识别潜在的脆弱区。那些应该与最相关的失效模式为每个特定的桥。

2.1.1。条件评估

后收集所有的细节关于桥的结构行为,以及先前的报道,下一个重要的步骤在桥上评估是指绩效指标的选择(PI)更适合定义桥性能。这些π可以分为关键性能指标(KPI),被归类在1到5范围内来减轻他们的组合。四个不同的KPI建议:(i)可靠性,(ii)安全,(3)可用性和成本(iv)。可靠性KPI估计基于同名的π可靠性指标,广泛在结构工程领域的研究。这个π是用来测量结构性能考虑到现有的不确定性。它背叛桥失效概率,这是由违反给定极限状态。现在,有几个码在现有桥梁可靠性的评估被解决。可靠性KPI直接指桥的结构性能,所以它是非常有用的评估桥梁退化机制的影响。自从使用连续规模计算可靠性指标,表2提出了相应的可靠性KPI规模使用可靠性指数区间。

至于安全,这种KPI措施的能力减少损失对其用户的桥梁。损伤指可能的伤害,可能发生在使用桥,这是相关的π。这种KPI可以与可靠性相关KPI,例如,如果有人从甲板下获得了一大块混凝土剥落。反过来,应该是一个可靠性损失的迹象。此外,安全也非结构化元素相关条件状态(如路面,警卫和障碍)。表3总结了如何计算从相应的安全安全KPIπ。

可用性KPI量化在这座桥是充分运作。因此,维护活动限制的可访问性和扰乱交通流量影响可用性。此外,重大破坏性的事件,如突发事件,应占测量的可用性。

虽然前两个KPI定义根据质量控制计划(33)、可用性KPI定义不同。提出的可用性KPI范围(33)是开发道路桥梁。让它一般适用于其他类型的桥梁,如铁路、铁路桥梁、在目前的方法,建议限制速度系数(SRC)作为πKPI量化的可用性。这个π代表速度降低,与正常速度相比,干预。干预的最关键的因素是,最高的SRC。表4提出了量化规模可用性KPI。

KPI的成本也是基于同名的成本计算π,这解决了长期管理成本。它可以帮助桥经理建立适当的预算策略来最小化成本,同时保持一个适当的性能水平。在一个生命周期分析的概念,这些成本分为以下几点:(i)直接成本,即。、成本的建设、维护和最终拆除桥梁寿命的结束;(2)间接成本。,costs related to inadequate performance of the bridge, such as extra time spent by users to use detour routes, due to maintenance actions. The maintenance component of cost ( )是由不同部分组成的,即检验成本( ),维护操作成本( ),和重建操作成本( )。因此,维护成本可以计算(1)。允许分组成本π为一组五个成本KPI值,π成本量化尺度归一化使用(2)。注意,这些五组定义基于专家判断。 在哪里指的是总成本我和对应于重建这座桥的成本。表5描述了采用KPI规模成本。

桥的最终条件是通过分析四个KPI估计。这个目的,每个KPI的价值可以在蜘蛛图策划的进一步讨论。

2.2。桥未来业绩预测

一座桥梁的生命周期分析是分析后的后续步骤在目前的一年。这样一个任务是至关重要的,因为它提供了有价值的信息在中长期对其行为决策的过程。

桥梁暴露于几个激进的环境和威胁他们的生命周期。了解这些方面影响桥梁性能和建立合适的退化模型构成的第一步。文献提供了几种解释时间桥梁性能的退化模型。一般来说,他们可以分为确定性,忽视不确定性影响,和概率模型,不确定性的考虑。最常见的桥梁管理系统依赖于后者,进而通常由Markov-based随机退化模型。

除了环境条件导致桥梁寿命逐步退化,突发事件代表了另一种类型的威胁会导致桥不可用的桥主要干预,甚至失败的桥梁。突然事件被视为一个事件,可以大大减少基础设施的性能在很短的时间。根据(35最复发性突发事件),桥梁相关液压(如洪水、洗涤剂)和碰撞(例如,船冲击)事件。

考虑到桥可以承受这些不同的降解过程,一些场景的桥梁性能应定义启动性能预测分析。这些场景可以组成的情况下,在每个特定的分析,将没有维护应用在桥上或进行一些维护活动。在这两种情况下,如果发生突然事件,那么应该实现维修保养操作。无论哪一类型的维护/年发生在每一个场景,分析是进行整个年的预定义的每个场景。最后,利用对比场景,边界桥性能进化可以得出,关于最好的维修计划和决策。下面详细描述上述三种类型的维护。

2.2.1。没有维护

在这种情况下,假设没有维护活动。这意味着桥会不断降低。这将是最常见的选项在第一年的桥。有时,这也是选择即使是旧的桥梁。尽管这似乎不足,在很多情况下,存在大量的桥梁和非常有限的预算没有别的选择离开。在这些情况下,可以先后留下那么重要桥梁,维护推迟支持其他更相关的桥梁。然而,即使在这些极端情况下,较小的假设检验操作,至少更新的进化桥的性能和确保它是安全的。这些检查的行动取决于几个因素如桥梁的状况,检查的类型,检验员的技能,和类型的材料。在当前的工作,建议的36)采用的评估检查成本,由以下方程: 在哪里d公里的距离得宝,l这座桥的长度,H桥梁的状况,年代检查员的技能,我检查类型,米桥的材料,劳动力成本(€/ h),车辆成本(€/ h)和r贴现率。

2.2.2。预防性维护

除了检查行动,量化使用(3),在任何特定的,可以被认为是有一些预防性维护操作减少降解率。文献提供了几个模型来计算成本的干预在桥上。然而,成本计算的一般方法计算由以下方程: 在哪里是行动直接维修成本每年(€),是其中一个米活动组合动作,是每个活动的单位成本(€/单元),的数量单位的活动吗(单位)减少的成本按照国家条件因素桥。

进行维护,有相关的间接成本强加的延迟工作持续的在桥上。这项工作可能会减少桥的可用性,甚至关闭它,从而迫使司机使用替代迂回路线。另一方面,这个维修工作可以影响桥梁在不同的可用性水平。

2.2.3。维修保养

这种情况与意外事件的发生,可能导致减少,甚至关闭,这座桥在一个特定的一年。这些意外事件会导致网络中断,从而显著影响交通管理。在弹性管理的背景下,这种行为是在概念上定义在图2和分析了以下方程: 在哪里问(t)是时间的功能,事件发生时间,是时候完全恢复下桥的分析。

可以看出桥梁具有一定功能水平受到一些破坏性事件 。之后的第一刻,正在适应这样一个事件的影响,恢复过程需要开始,这座桥是不可用的,过程中(部分或全部)。经济复苏持续的时间。,the bridge resilience, is a function of the observed damage. On the other hand, the response to the hazard event is highly dependent on a previous estimation of the potential consequences, as well as the definition of an adequate recovery plan.

恢复曲线桥梁可以被定义为一个函数,它描述了过程恢复桥梁的破坏性事件后最初的性能。然而,桥恢复是一个复杂的过程,因为它受到几个参数的影响,其中有许多高水平的不确定性。因此,经济复苏模型必须有一个简单的结构,这样他们可以很容易地适应适应真实或数值的观察。提出了几个模型来描述恢复功能,可经验或分析,根据数据的来源和类型的分析37- - - - - -39]。

风险评估。自然降解的过程,其一生经历的桥梁通常是指定一个interceptable事件。如果noninterceptable事件发生在一个特定的一年,这两个事件都必须获得公平的评估相结合的联合作用在桥上,由以下方程: 在哪里和大桥坍塌事故发生的概率是A和B的事件后,分别。值得一提的是,这个公式假定他们的发生是统计独立的,集体详尽。

后果。后果估计提出了一些作者在文学领域的基础设施在网络层,因为它可以看到在40]。一般来说,这些后果都与重建系统由以下方程: 在哪里成本每平方米(€/ m²),W桥的宽度(米),l桥的长度(米)。像其他成本组件,后果也有间接的作用,认为所有影响,尽管没有直接关系,危害发生。

3所示。方法:应用程序的演示铁路钢桥

讨论的方法部分2是应用于铁路钢桥位于北部地区,葡萄牙。注意,开发方法论是一致的任何其他类型的桥在合理的假设。这座桥是最初建于1886年。然而,由于铁路现代化的必要性,这座桥是新的1990年。在这个工作中,考虑到一个重要的干预是在1990年,这座桥的寿命分析被认为是自从。研究了桥是由钢网状结构如图3,总长度27.25米,宽度5.3米。平均每日流量是30列车。

3.1。桥接电流性能评估

这个应用程序的结构方案采用基于桁架桥;参见图4。注意,桁架桥是对称的,相邻的点之间的距离是4.30米一个相应的高度为6.2米。虽然有不同的失效模式分析桁架桥,为了简便起见,在这个案例研究中,只考虑轴向屈曲破坏模式。

这座桥受到最近两个视觉检查。在第一次检查(2011),腐蚀和老化的明显迹象被发现,本质上与腐蚀和氧化的元素。在第二次检查(2015),腐蚀是桥的主要问题,甲板是受影响最严重的组件如图5。至于成本分析,没有对其量化干预或检查报告在这座桥上。

3.1.1。条件评估

条件评估,先前提出的KPI2是估计的。可靠性,只有上层建筑,也就是说。甲板上,被认为是。桁架桥,极限状态函数可以通过考虑计算的区别抵抗轴向强度和轴向行动如下方程表示: 在哪里MPa和钢的屈服强度的横截面是毫米吗²。轴向负荷给出的函数的永久荷载( )和活荷载。后来是基于LM71 Eurocode[提供的负载模型41]。考虑到不确定性量化是需要有一个合适的可靠性指数的定义,相关变量定义概率通过考虑概率正态分布均值和变异系数参数表规定6。

后所有的阻力和需求变量定义,结构分析,极限状态方程的定义。一阶可靠性方法(形式)分析是用来计算可靠性指标。由于结构均衡,获得全球可靠性指数是由获得的最小值为每个元素。因此,获得可靠性指数= 4.87,相应的中央垂直酒吧(酒吧Dd图4)。这可靠性指数对应于初始可靠性。考虑桥的结构性能剩余年生命周期,时间可靠性的评估指数假设基于提出的分析模型(42),由以下方程: 在这平均腐蚀普及率在微米,在几年的时间,和回归参数的确定在不同环境条件下实验数据的分析。在这种情况下,回归参数A和B被假定为34.0和0.65,分别对农村环境和不受保护的碳钢。

表7显示了获得可靠性指标,对腐蚀的情况,直到最后检查的时间(2015年)。注意,计算被认为1990年。因为第一个可用的检验报告从2011年开始,真正的初始时间的详细计算腐蚀是行不通的。因此,另一个研究中被发现的43),开发可靠性为钢桥梁退化模型,也就是说,腐蚀的速度几乎是零10至15年。同样,在这项研究中,在第一个十年是假定没有退化。

在这个案例研究中,安全的用户与非结构元素而不是上层建筑本身条件。检验报告的国家,早在2011年,人行横道非常受损,构成一种危险危害的运营商,观察图6。

人行道和护栏的条件状态分类的检查员在2011年和2015年。根据规模提出,2011年,安全被归类为4。2015年的检验表明,一些人行道被取代,因此表示一个改进的安全指标。考虑这种干预,3被分配到安全的一个分类。

2011年的检查只是视觉没有维护在桥上活动的迹象。因此,那一年是归类为1,根据表4。2015年,由于一些修复活动桥的人行道上,一个值3被分配到可用性,因为火车预计通过慢期间维护团队在工作。

关于KPI成本、检查2011年和2015年的报告并没有透露任何费用。尽管2015年人行道上的改进,没有成本报告。尽管如此,据估计,干预成本属于国家级1一个条件,根据表中5。

考虑到尺度提出了部分2、表8总结了进化的KPI,直到去年的检查。注意,这座桥是在一个良好的结构性条件;因此,可靠性KPI是评分1在整个列。同样,KPI的成本也是分级1没有迹象以来直到2015年主要干预措施的报告。相反,被认定为严重威胁安全的用户给定的条件状态胸墙和人行道上。因为有一个改进的元素从2011年到2015年,可用KPI是分级3鉴于干预措施。图7描绘了这些结果,使用蜘蛛图,来缓解对比不同年考虑分析。

3.2。桥未来业绩条件

这一节将介绍桥的寿命分析。演示的方法,分析认为是20年开始在过去检查一年(2015年)。此外,这样的时期被认为是基于周期性的检查,因为有一个高概率的发生在这个时间。一些未来可能的场景被认为是给不同级别的性能损失。以下部分所讨论的方法2,在这项研究中,三种情况进行了讨论:(i)自然场景中,(2)预防场景,和(3)纠正情况。每个场景被认为是孤立的证明与每一个相关的计算细节。然而,场景结合年没有维护操作,与维护操作多年,年可能发生一些突发事件可以而且应该被考虑。

3.3。自然场景

在这种情况下,只有常规检查假设,所以条件被认为是自然进化的桥梁。如图的依赖时间的KPI8。nonnormalized成本。可以看出,在可靠性方面,提供了一个良好的结构性能的桥梁。这是预期自桥设计一段超过20年。然而,由于可靠性π是逐渐减少,从今年7起,相应的KPI从1改为2(图8(一个))。

安全KPI,一开始有一个价值3下降到5年左右16的值。这表明,应采取一些行动避免用户(图的主要后果8 (b))。

可用性维护一个值为1,π和KPI,全生命周期分析。这发生,因为可用的系统被认为是完全由于没有干预;因此,没有速度限制和极端的破坏性事件被认为是(图8 (c))。

KPI成本也提供了一个值在整个一生的桥(图8 (d))。然而,在这种情况下,π值是自每年检查成本被认为是不断变化的。这个场景的成本的计算是基于(3)。他们的计算是基于量化表的参数9。

3.4。预防方案

除了检查行动,预防场景包括预防性维护操作,减少恶化率进行。这样的维护操作包括相关的成本。直接和间接成本的量化,相关,分别与桥经理和用户成本,考虑在这个工作。为了简便起见,在目前的工作中,只有两个被认为是维护操作。表10显示应用大桥上的维护操作的影响,以及单位成本和应用程序的频率,根据专家意见(44]。直接维护成本计算是由(4)。

间接成本可以计算由以下方程: 在哪里延误成本(€/分钟)基础设施公司必须支付火车运营商维护活动的情况下,根据资产拥有者获得;是维护活动的持续时间(天);是火车的日均流量;速度限制相关预防措施;和降低速度和制动延迟相关,分别。根据[那些此参数估计45),由以下方程: 在哪里和减少和正常速度在km / h,分别和是长度的桥梁,公里,添加了150米时降低速度。这两个因素将从方程包括转换公里来米小时分钟。表11显示了本研究中采用的变量量化。

相应的时间KPI见图9。作为预防性的场景,第一次试探性的行为被认为是在年性能变化被发现在自然场景(见图8)。因此,6年一个行动被推迟了腐蚀过程,因此维护可靠性为两年(图最好的价值9(一个))。同样,在年8,人行道被提高安全水平;当考虑到自然场景中,这是预计将减少(图9 (b))。此外,与预防措施应用在桥上,可用KPI略减少时期被应用时,由于一些限制(图速度9 (c))。KPI成本保持在最大值为1。然而,它可以观察到,π突然增加成本的预防措施时,应用(图9 (d))。

3.5。纠正情况

如上所述节2,旨在纠正场景占情况在意外事件发生时强制关闭桥的康复。这个场景还在某种程度上不同于前一个方面的评估。因此,本部分分为三个步骤:(i)危害分析,(ii)估计结果,和(3)恢复计划。

3.5.1。危害分析

危害分析,文中应用多种灾害事件后(6)。这里,A和B的事件定义根据案例研究实现。因此,事件代表腐蚀过程,而事件B代表洪水。

洪水一公共事件在桥的位置在洪水导致的水到达桥的甲板过去一些最严重的洪水。这样,估计桥的破坏由于洪水的处理,以及评估结果突出此类事件的潜在威胁和可能的后果为桥梁,因此它所属的网络。

洪水事件评估遵循的配方46,47]。当甲板部分或完全淹没,所涉及的主要力量是拖, ,和提升, ,分别为部队由以下方程: 在哪里阻力系数,升力系数,水的密度,流动速度,甲板厚度,桥的长度桥面的宽度。

甲板失败发生在有横向或隆起。横向故障被定义为事件之间的横向阻力,阻力超过甲板、码头和上举力不超过桥的提升能力。在这里,横向能力被认为是摩擦力 ,与摩擦系数和PL永久的负载(48]。因此,横向的极限状态函数失败是由(15)。提升失败的定义是提升部队的事件超过桥的隆起阻力和阻力高于零。桥的提升能力是永久的负载。与此事件相关的极限状态函数是由(16)。然后,甲板上的最终失败概率给出这两个事件的组合根据(17)。

在这个案例研究中,假定流梯形截面有45°墙倾斜,底宽17米,宽27米,顶部和水的高度3.525米。因此,假设曼宁的方程,流量可以通过以下方程: 在哪里一个流的横截面,P是湿周,我通道的斜率,n曼宁粗糙系数。因此,速度是由以下方程:

输入变量的不确定性估计均值和变异系数(x)如表所示12。

通过应用形式分析和考虑的极限状态函数(15)和(16)和参数表13,获得可靠性指数考虑洪水事件的影响= 2.00。注意,计算可靠性指标,认为湿周达到高度的甲板上。

此外,考虑到灾害的结合,联合失效概率,定义在(6),给出了如下: 在哪里和是失败的概率给定的腐蚀和洪水的危害,分别。给出的概率获得4.81腐蚀和洪水的风险e−5和0.030,分别。由此产生的联合失效概率约为0.030。应该强调,这个配方是采用计算可靠性指标的甲板上。获得的值可以被视为保守,因为整个deck-pier-foundation系统没有考虑由于缺少信息墩和基础。

3.5.2。结果的评估

直接影响系统的估计基于(7)。至于效果,这座桥是假定回到竣工条件,重建总成本8000€/ m²。这个值是基于专家的意见。的估计性能指标随时间的演化是如图10。由于突然的高不确定性事件,其发生的时间被认为发生在12年例证纠正的应用场景。此外,在这个图中,只有直接的后果,即。、系统的重建。所有的间接后果是覆盖在下一节中关于系统的恢复计划。

3.5.3。恢复计划

在本节中,今年发生的事件是彻底的讨论。在这项研究中,假设桥是完全恢复,即。,回到竣工条件。关于间接后果,他们的计算是基于(21),根据表变量被量化13。注意,在这部作品中,考虑相关的间接后果是迂回的车辆,也就是说。,当找到一个替代路线。大多数铁路道路道路不是多余的,大多数时候,另一个途径是通过道路定义。轴承这一点,间接后果的计算是基于(21)提供的研究[34]。 在哪里是活动的持续时间(天),的速度限制是纠正干预,是一个变量,考虑了车辆类型(汽车吗= 1和卡车= 2),平均每日流量,迂回路线长度(公里)是正常的路线长度(公里)是正常速度(公里/小时),是限制速度(公里/小时),单位成本是每公里(€/公里),然后呢是单位成本每小时(€/ h)。

的变量是一个未知参数,没有真正的桥的恢复时间的信息。因此,恢复时间值被认为基于文献回顾桥梁弹性的话题。的研究(51)提出了桥梁的恢复时间根据不同程度的严重性。在这个案例研究中,中等和高严重性被认为是导致180年和270年的经济复苏,分别。

后恢复功能得到部分的方法2。最佳参数的选择是一个艰巨的任务,因为社会防范和应对是非常变量。然而,一些功能适合更好的快速复苏而其他适合更好的缓慢复苏。因为目前的案例研究没有可用的信息关于这些参数,参数的研究,提出了基于提出的恢复功能(37- - - - - -39]:(i)谐波过阻尼的复苏,(ii)谐波过阻尼临界复苏,(3)线性复苏,(iv)对数正态复苏。因此,对于每一个恢复的时间,相应的封闭系统的间接后果,恢复功能以及每个复苏的弹性函数估计的基础上(21)。图11描绘了恢复功能以及后果的估计为180天,270天。表14简历的弹性估计不同的恢复功能。缓解比较,恢复功能被规范化,然后转化为百分比。

观察结果,我们发现谐波以及关键的过阻尼恢复功能目前最高的弹性,从而功能,对应于一个准备周全的复苏。相反,线性和对数正态函数现在最低的恢复能力。关于间接估计的后果,这是观察图11像预期的那样,它们的值降低而复苏。高的恢复时间的影响间接后果也观察到;即。,lower recovery times lead to considerably lower indirect consequences.

3.6。关键绩效指标的比较

的最后一步提出框架总结了前面所有的结果。蜘蛛图是用于此目的,因为他们是非常有用的同时显示结果结合不同的指标。的结果分析了三种不同的场景中可以看到图12。年选择结果可视化是基于多年来之前和之后最相关的事件,例如、维护和突发事件的预防场景纠正情况。至于没有维护的情况下,三个结果,10-year-spaced时间,被认为是。

考虑前面几节中给出的分析,可以得出结论,在安全分析,期限为20年,KPI是最相关的桥的性能条件。因此,应该仔细考虑维护操作用户维护适当的安全。另一方面,自然场景中,在8年,已经呈现轻微退化的迹象。这些发现是预防方案的前提。介绍了预防措施,提出改进安全KPI,而可靠性KPI一直更好的时间较长。这些介绍了一些损失的成本和可用性KPI。

这种桥的性能提升和预算之间的冲突/时间减少由经理考虑仔细的桥。至于纠正的情况下,突然发生洪水模拟。12年,相应的事件发生,所有KPI分级5,因此假设最坏的情况。恢复期后,重建,所有KPI相应更新。

4所示。结论

不同的管理方案考虑到这项工作的方法。结合了两种不同的方法评估时刻:(i)的评估桥梁在当前,考虑桥的检验报告;(2)生命周期分析中提出了不同的场景和讨论。此外,这项工作引入了一个提议恢复计划的纠正情况下的估计弹性不同的恢复功能和时间。因此,这项工作的主要贡献主要集中在以下几点:(我)更新现有的质量控制计划,提出成本TU1406 (TU1406 2018),通过引入弹性的概念在一个极端事件发生的情况下,除了提出恢复计划后发生。(2)方法扩展到其他类型的桥梁,如铁路桥梁,提出具体尺度计算KPI上下文。

的方法是验证桁架铁路桥位于葡萄牙。必须指出,虽然方法可能会考虑类似的资产,案例研究的结论都依赖于案例研究本身的特点和条件,不能外推到其他情况下没有进行完整的分析框架。桥的可靠性的评估显示,这座桥的结构分析提供了一个良好的条件。另一方面,用户在某种程度上妥协的安全自胸墙和人行道上显示可怜的条件。

关于生命周期评估,三个不同的场景被认为是在一个分析,期限为20年。没有维护的场景表明,可靠性提供了一个良好的性能。另一方面,安全被破坏,达到最糟糕的年级在16年。即使在这个不安全的情况下,由于没有干预措施在桥上,可用性KPI是归类为1。同样,成本只包括视觉检查,因此评分1。

对于预防场景,两个干预被认为是揭示改进在桥上有不错的表现,主要是在安全KPI。因此,在干预的年,需要考虑可用性降低因为速度限制。相应的维护成本也计算。尽管预防性维护操作的额外成本,达到1级。

纠正场景覆盖突然事件发生的可能性。在目前的工作,洪水模拟的影响估计。采用保守的方法只考虑桥上的甲板上。此外,提出了一种恢复计划估计洪水发生的后果,以及桥梁的韧性postevent时期。几个恢复功能应用考虑准备充分和不准备系统。结果显示显著的差异为每个恢复功能,获得弹性临界和谐波过阻尼恢复功能是最好的,对数正态和线性恢复功能是最糟糕的。当时强调,定义适当的恢复计划是至关重要的。

在这个领域未来发展必须处理中确定这项工作的一些限制,也就是说,如下:(我)质量和数量的信息量化的性能指标。检验报告信息的缺乏,以及损伤量化,迫使作者使用模型采用了文献中解决这个问题。另一方面,量化的条件状态是主观的,因为它通常包括参数定义基于专家判断。策略来克服这方面也应该寻求。(2)量化的突发事件。由于没有大量的洪水事件的信息,作者提出了量化的基础上根据文献有关水文事件的一些研究。应该提供的方法测试的新案例研究更完整的信息是可用的;因此,假设需要更少。(3)量化的直接和间接影响。在这方面,有必要再次利用合理的配方和值采用类似的案例研究在文献中提出的。(iv)弹性量化。由于缺乏信息恢复时间在目前的研究中,作者提出了基于文献不同的恢复时间。发生了同样的事的恢复函数由于缺乏历史信息恢复系统。最后,灵敏度分析可以进行重新审视,以防新信息可用来选择最合适的恢复时间/功能。

数据可用性

部分或全部数据、模型或代码中使用第三方提供的研究(检验记录)。直接要求这些材料可能的提供者表示致谢。

信息披露

唯一负责该出版物的内容在于作者。这并不一定反映了欧盟的意见。创新和网络都不能执行机构(INEA)和欧盟委员会(European Commission)负责任何可以使用的信息包含在其中。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

这项工作在一定程度上由FCT / mct通过国家基金(PIDDAC)研发单位可持续发展和创新结构工程研究所(ISISE),参考编号选答/ 04029/2020;超级FCT-Portuguese科学基金会研究批准号PD / BD / 128015/2016,博士项目的“创新在铁路系统和Technologies-iRail”作者的若昂北达科他州费尔南德斯;和欧盟的地平线2020研究和创新计划,没有授予协议。769255年。作者要感谢葡萄牙公司“Infraestruturas de葡萄牙(IP)”提供案例研究以及检验报告。