桥梁管理既涉及技术,又牵涉管理,是一门多学科融合的综合艺术。世界桥梁界有许多工程技术和科研人员出版过桥梁管理类的书籍,但大部分著作局限于论述技术问题。而这本《桥梁管理》可以说是仅有的将工程、管理、经济和哲学有机整合在一起的专著。《桥梁管理》汇聚了原著作者30年的桥梁咨询、管理经验,不仅论述了工程与管理之关系,还基于网络和系统工程学的概念提出了对桥梁管理的需求——结构到系统的概念,也即失效、易损性和失效概率;描述了各类评估和桥梁管理支持系统;最后将系统概念应用到结构层面。《桥梁管理》还包含了作者亲历的众多工程案例,诸多美国现行的桥梁管理规章、制度和方法。
《桥梁管理》可作为政府职能部门、养护公司、咨询公司、科研单位等的桥梁管理人员、技术人员的参考书籍,也可作为高等院校土木、交通运输、市政工程和工程管理等专业本科生和研究生的选修课参考书。
近30年来,中国经历了基础设施建设的高峰期,国家高速公路网从无到有,总里程已达到12万公里,各类桥梁的总数达70多万座,数量已超过美国,居世界之首,而且80%以上是近30年内建成的。已建成桥梁运营期的维护管理工作变得日益重要和繁重,运营中因设计缺陷、施工质量不良、养护不到位、超载超负荷使用等原因带来的各类桥梁损伤甚至垮桥事故多有发生。作为发达国家的美国,大型近代桥梁的历史已过百年,其国土面积大,高速及普通公路网发达,公路桥梁数量众多,经历了桥梁建设高峰、繁重运营、各类事故频发之后,在桥梁管理养护方面积累了丰富的经验,形成了先进理念和较为成熟的桥梁结构信息管理、维护决策及养护技术。这些对我国的桥梁管理具有非常有意义的借鉴作用。
本书原著者Bojidar Yanev博士是美国纽约市交通局桥梁管理部门的技术主管,长年负责桥梁养护管理工作,同时任哥伦比亚大学兼职教授,从事桥梁养护相关的专业教育与人才培养。译者之一的同济大学孙利民教授于2000年与其在北京清华大学主办的一次研讨会上相识,后经当时在美国纽约市交通局工作的桥梁结构工程师陈晓明博士的推动,Bojidar Yanev博士于2002年访问了上海同济大学,进行了为期两天的讲座,向上海地区的桥梁管养研究人员和工程师介绍了其工作,得到好评。2007年出版了英文专著《Bridge Management》,汇集了桥梁养护管理的最新成果和工程实践。BojidarYanev博士也十分希望他的研究成果和工程实践经验能有益于中国的桥梁养护管理,在陈晓明博士的建议下,孙利民教授应允了该书中文版的翻译工作。后续,杭州市城市管理委员会市政监管中心的陈斌博士和浙江大学的叶肖伟副教授加入了翻译工作。这两位译者在桥梁养护管理方面均有一定的研究和较为丰富的经验,他们的加入大大推进了本书的翻译出版进程。
原著内容涉猎广泛,包含了原著者在哲学、艺术层次的思考,理论和技术研发,工程实践案例,对相关规范、标准的应用与解释等。译者因个人的知识和经验所限,在翻译过程中感觉难度很大,加之其他客观原因,书的翻译工作延续了数年。参加翻译、图表整理及校核工作的除了以上提及的人员之外,还有同济大学桥梁工程系教师孙智研究员、淡丹辉教授、张启伟教授、黄洪葳副研究员、张立业博士、陈林博士、常军博士及伍海山、于刚、闵志华、张枢文、谢发祥、周毅等多位研究生,美国的陈晓明博士对书中的难解之处给予了背景解释和帮助,在此对各位的辛勤付出深表谢意。
译者希望,本书的中译版能为国内从事桥梁结构养护管理工作的科研和技术人员,特别是一线的桥梁管养工程师提供参考。
前言
致谢
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11 i=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
……
第三部分 实施:从系统到结构
参考文献
附录