导论 工程与管理

第1章 工程与管理：动态的平衡

1.1资产、活动、静力和动态

1.2艺术、科学、经验主义和抽象主义

1.3工程师作为管理者

案例1纽约城市桥梁历史

案例2纽约市乔治·华盛顿大桥

1.4工程师与管理者

1.5需求与供给

案例3纽约市威廉斯堡大桥

1.6知识与信息

1.7收益与成本

1.8理论和应用中的确定、不确定和信念

1.9模糊、未知和随机

1.10客观与主观以及定性与定量

1.11能力与资质

案例4政府再造工程

第一部分 需求：从结构到系统

第2章 目标、限制条件、需求和优先顺序

2.1效用最大化

2.2目标最优化

2.3优化行为

案例5高层网络管理人员的观点

2.4风险最小化

第3章 失效

案例6银桥，波恩特普雷森特

3.1理解和避免

3.2灾难性事故

3.3部分失效、准失效和超安全设计

案例7出故障的连接件

3.4成因

3.5组合效应及偶然性

3.6教训

第4章 产品和过程的易损性

4.1管理

案例8城市环境桥梁管理机构的合同授予程序

案例9基于状态评级的费用估算

案例10现值贴现

案例11i＝0和i＝6％的全寿命策略

案例12平均和最小状态评级

4.2分析和设计

案例13初应力和次应力

案例14根据数据库优化桥梁地震易损性

案例15高温导致的极限应变

4.3设计和施工

案例16桥面板底部剥落

4.4维护（11.4节）

4.5检测（14.5节）

4.6运营

4.7易损性预测

第5章 失效概率

5.1风险评估

5.2结构可靠度

案例17状态等级的变化率

5.3网络可靠度

5.4过程可靠度

5.5再分析

第二部分 评估：桥梁管理支持系统

第6章 系统和结构

第7章 数据管理

第8章 清单档案

8.1基本参数

8.2桥梁种类

8.3部件、单元和构件

第9章 评估：状态、需求和资源

案例18基于状态等级的桥梁管理平衡

9.1专业技术对信息的提供与需求

9.2需求/反应方案

9.3数量/质量和确定性/不确定性

9.4随时间的变化

9.5尺寸、复杂性和重要性

第10章 结构状况

10.1适用性

10.2结构的易损性

10.3潜在危险

10.4结构状态评估

案例19伸缩缝检查表

案例20桥梁线性平均退化

案例21基于线性退化模型的全寿命周期策略对比

案例22典型的退化路径

10.5荷载评定

10.6诊断

10.7小结

第11章 需求

11.1服务的质量和数量

11.2防灾减灾

11.3修复和重建

11.4维护和修理

案例23NYC DOT推荐的预防性维护（PM）

案例24作为维护函数的桥梁退化率

11.5经济评估

第12章 制定决策

12.1策略规划/资产管理

12.2优化

12.3实施

第三部分 实施：从系统到结构

第13章 任务和运营

13.1管理

13.2质量保证、质量控制和方案论证

13.3职责、责任和义务

13.4设计/施工

13.5维护和维修

第14章 结构检测和评估

14.1美国桥梁检测标准（NBIS）

14.2需要重点关注的细节

14.3检测类型

案例25布鲁克林桥在环境激励和人工激励下的动力响应监测

14.4人员

案例26标准检测设备

14.5检测的可靠性和质量（QC＆QA）

案例27桥梁检测过程

第15章 新技术和桥梁管理系统

15.1无损检测和评估

15.2结构健康监测

案例28无损检测和评估的需要和功能

15.3专家系统

15.4智能交通系统

15.5桥梁管理系统的管理

第16章 结论

参考文献

附录

附录1《副主祭的杰作或奇妙的单马车》—Oliver Wendell holmes（1895，第158页）

附录2Bayesian的统计决策理论和基于可靠性的设计

附录3“机器赢了这场战争。”I.ASIMOV（1990）

附录4条件概率

附录5不确定性

附录6定量管理技术

附录7结构可靠性

附录8优化

附录9概率

附录10塑性框架分析的上下边界理论

附录11美国桥梁清单的发展历程（NBI）

附录12初始成本

附录13网络层次和项目层次桥梁管理

附录14美国国家桥梁清单（NBI）及提出的NBI规范

附录15资产管理的分析工具

附录16桥梁管理系统（BMS）

附录17考虑冗余的桥梁可靠性

附录18数据整合

附录19私有化

附录20州际公路招标程序管理

附录21担保、多参数投标和最大效益承包

附录22紧急情况管理

附录23交通投资和经济效益之间的联系

附录24系统开发

附录25荷载组合和极限状态

附录26结构稳定性

案例EA26轴向荷载作用下的侧向刚度

附录27组合作用下的有效板宽

附录28活载分布系数

附录29上部结构变形

附录30AASHTO活载设计

附录31冲击系数

附录32桥梁和其他公路结构的地震设计准则

附录33地震易损性的排序

附录34桥梁生命周期成本分析（BLCCA）

附录35Hambly悖论

附录36优化模型

附录37数值优化

附录38灾难性结构故障的生命周期成本最小化

附录39决策性能指标的一般分类

附录40状态评定系统

附录41桥梁状态评定

附录42专家系统（ESs）和人工智能（AI）

附录43模拟退火算法（SA）和遗传算法（GAs）

附录44状态退化模型

附录45AASHTO荷载评定

附录46标识

案例EA46标识预测（NYC DOT）

附录47桥梁管理专家系统

附录48预防性维护（PM）/可维护性

附录49用户成本估计

附录50公路质量保证术语（TRC E-C037，2002）

附录51特殊设计实践

附录52实施维护

附录53NBIS人员的资格条件