بهینه‌سازی هزینه چرخه عمر پلها با در نظر گرفتن قابلیت اطمینان پلها (مطالعه موردی پلهای مسیر ساری به محمودآباد)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه عمران موسسه آموزش عالی پردیسان فریدونکنار

2 دانشجوی دکترای صنایع علوم و فنون مازندران

3 کارشناس ارشد مهندسی و مدیریت ساخت موسسه آموزش عالی طبری بابل

چکیده

تعمیر و نگهداری جهت اطمینان از ایمنی و سرویس دهی پل ها همواره امری ضروری بوده است. با افزایش تعداد پل‌ها، هزینه‌های تعمیر و نگهداری بخش بزرگی از هزینه‌های پل را به خود اختصاص داده و تأثیر قابل توجهی بر محیط زیست خواهد داشت. پل‌ها مانند هر سازه دیگر و شاید بیش از بسیاری از آنها تحت تاثیر محیط قرار دارند و از آنجا که جز سازه‌های پرهزینه و حساس محسوب می‌شوند، کوتاهی در نگهداری آنها اثرات مخربی به دنبال دارد. پل‌ها به منظور سرویس‌دهی مناسب در کل دوره‌ی عمرشان، به تعمیر و نگهداری مستمر نیاز دارند. از اینرو در این تحقیق مسئله نگهداری و تعمیرات پل-های شهری استان مازندران با در نظر گرفتن هزینه چرخه عمر و قابلیت اعتماد پلها مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور یک مدل برنامه ریزی ریاضی دو هدفه شامل حداقل سازی هزینه‌های نگهداری و تعمیرات و هزینه‌های کاربر و حداکثرسازی قابلیت اطمینان پل توسعه داده شده است. به منظور حل مسئله پیشنهادی یک الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات چند هدفه توسعه داده شده است. همچنین بر روی نرخ خرابی پل‌ها تحلیل حساسیت انجام گرفته است. نتایج نشان داده است که با افزایش نرخ خرابی، مجموع هزینه‌های چرخه عمر افزایش و قابلیت اطمینان پل کاهش یافته است که این امر نشان‌دهنده عملکرد درست الگوریتم پیشنهادی این تحقیق می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Life cycle cost of bridges optimization by considering the reliability of bridges

نویسندگان [English]

  • Mohammad Javad Taheri Amiri 1
  • Milad Hematian 2
  • Shervin Roshanghalb 3
1 Assistant professor, Department of civil engineering, Higher Education Institute of Pardisan
2 PhD student in industrial engineering, Mazandaran University of science and technology
3 MSc in construction engineering and management, Tabari University of Babol
چکیده [English]

Maintenances are necessary to ensure the safety and serviceability of existing bridges. With the increasing number of existing bridges, maintenances cost a large proportion of financial fund and have significant impact on environment. Bridges like any other structure and perhaps more than most of them are affected by environment. Because they belong to sensitive and high costly structures, failure to maintain them will have devastating effects. Bridges are needed continuous maintenance in order to service properly during its life cycle. Therefore, in this study, the issue of maintenance and repair of urban bridges in Mazandaran province has been studied with regard to life cycle cost and reliability of bridges. To do this end, a mathematical programming model which is include minimizing maintenance and user costs as well as maximizing system reliability. In order to solve the proposed model, a multi-objective particle swarm optimization algorithm is developed. Also, a sensitive analysis is done on failure rate. Results show that increasing in this parameter cause to increasing cost and decreasing reliability, This indicates that the proposed algorithm is working properly and the results of this research can be trusted.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bridge
  • Repair and maintenance
  • Life Cycle Cost
  • Reliability
  • Metaheurestic algorith