具体描述
The green-built and sustainable development technologies and their integration with life cycle infrastructure design and management are essential to improve living atandards without adversely affecting the environment of the region. Although much progress in research on these aspects has been made in past years,there has been little focused effort to bring the three together in theory and in practice. Now, it is time to evaluate the existing state of research and application, and focus on future research.
注：本书为英文版。
《2007年基础设施全寿命设计与管养国际会议论文集》是一本汇集了全球基础设施领域前沿研究成果与实践经验的学术专著。本书聚焦于基础设施从规划设计、建造施工到长期运营、维护、更新乃至最终退役的整个生命周期，探讨如何实现基础设施的最优性能、最高效利用以及可持续发展。 核心议题与研究方向： 本书收录的论文涵盖了基础设施全寿命管理的核心议题，其研究方向极为广泛，主要可以归纳为以下几个方面： 1. 全寿命周期成本（Life Cycle Cost, LCC）评估与优化： 理论模型与方法论： 论文深入探讨了如何建立科学、精确的全寿命周期成本评估模型。这包括对初始投资、运营维护成本、修复更新成本、环境成本、社会成本以及最终拆除或回收成本等各个环节进行系统性量化。研究人员提出了多种先进的LCC分析方法，如风险分析、不确定性分析、敏感性分析等，以提高评估的准确性和可靠性。 案例研究与应用： 结合具体的工程项目（如桥梁、道路、隧道、水坝、机场、港口、轨道交通、能源设施等），论文展示了LCC评估在实际决策中的应用。通过对不同设计方案、材料选择、维护策略的LCC进行比较分析，为项目业主、设计者和管理者提供量化的决策依据，从而选择最具经济效益和长期价值的方案。 优化技术： 论文还关注如何利用LCC分析结果进行优化。例如，通过优化设计参数以降低长期维护成本，或通过选择更耐用的材料来延长使用寿命，从而在整体上实现成本效益的最大化。 2. 基础设施的可靠性、可用性与韧性（Reliability, Availability, and Resilience, R/A/R）设计与管理： 可靠性工程： 深入研究了影响基础设施可靠性的各种因素，如材料性能衰减、环境影响、设计缺陷、施工质量以及运营载荷等。论文提出了基于概率和统计学方法的可靠性评估技术，以及通过提高设计冗余度、加强质量控制等手段来提升基础设施的固有可靠性。 可用性管理： 关注如何在保证安全的前提下，最大化基础设施的有效运行时间，降低非计划停机率。这涉及到制定科学的维护计划、优化抢修流程、建立备件管理系统以及实施高效的故障诊断与排除策略。 韧性与抗灾能力： 针对日益严峻的自然灾害（地震、洪水、极端天气等）和人为威胁（恐怖袭击、网络攻击等），论文强调了提升基础设施韧性的重要性。研究内容包括如何通过结构加固、弹性设计、应急预案的制定、灾后快速恢复能力建设等，确保基础设施在遭受冲击后仍能维持基本功能或快速恢复服务。 3. 先进的设计方法与技术： 智能化设计： 论文探讨了如何利用计算机辅助设计（CAD）、建筑信息模型（BIM）、仿真技术以及人工智能等先进工具，实现设计过程的智能化和精细化。BIM技术在其中扮演了重要角色，它能够整合项目全生命周期的信息，实现多专业协同设计，并为后续的运营管养奠定基础。 新材料与新工艺的应用： 关注高性能混凝土、新型钢材、复合材料、智能材料等在基础设施建设中的应用潜力。研究这些新材料如何提高结构的耐久性、强度、抗腐蚀性，从而延长基础设施的使用寿命并减少维护需求。同时，也探讨了绿色施工技术、预制化建造等新工艺对提高施工效率、降低环境影响的积极作用。 可持续设计理念： 强调将环境可持续性原则融入基础设施设计。这包括采用环保材料、优化能源利用效率、减少温室气体排放、考虑水资源保护以及设计便于回收和再利用的构件等。 4. 基础设施的监测、诊断与评估技术（Monitoring, Diagnosis, and Assessment, MDA）： 传感器技术与物联网（IoT）： 论文深入探讨了如何利用各类传感器（应变计、加速度计、温度传感器、湿度传感器等）对基础设施进行实时监测。物联网技术的应用使得海量监测数据能够被有效采集、传输和存储，为深入分析提供了可能。 无损检测（Non-Destructive Testing, NDT）与损伤诊断： 介绍了超声波检测、声发射、红外热成像、电磁检测、图像识别等多种NDT技术，用于检测结构内部的裂纹、缺陷、腐蚀等潜在问题，而无需对结构造成进一步损伤。 健康监测系统（Structural Health Monitoring, SHM）： 关注如何整合监测、诊断和评估技术，建立智能化的基础设施健康监测系统。该系统能够实时感知基础设施的状态，预测性能退化趋势，预警潜在风险，并为制定有针对性的维护和修复策略提供科学依据。 基于性能的评估： 强调从传统的基于规范的设计评估转向基于实际性能的评估。通过对监测数据的分析，准确评估基础设施的当前承载能力、耐久性、剩余寿命等关键性能指标。 5. 基础设施的维护、修复与更新策略： 预防性维护与预测性维护： 详细阐述了不同维护策略的特点及其在基础设施全寿命管理中的作用。预防性维护旨在通过定期检查和保养来延缓结构退化，而预测性维护则基于对结构状态的实时监测和分析，在故障发生前进行干预，从而实现最优的维护时机和资源分配。 修复与加固技术： 针对不同类型的基础设施和不同的损伤情况，论文介绍了各种先进的修复与加固技术，如聚合物基复合材料（FRP）加固、外贴钢板加固、灌浆修复、喷射混凝土修复等。研究关注这些技术的有效性、耐久性以及对结构整体性能的影响。 更新与改造： 随着社会发展和技术进步，许多早期建成的基础设施需要进行更新改造以适应新的功能需求或提高性能。论文探讨了在不中断服务或最小化中断的情况下进行更新改造的策略和技术。 资产管理（Asset Management）： 强调将基础设施视为一项重要的资产，并运用系统化的资产管理理念进行全寿命周期的规划、运营和维护。这包括制定长期的资产维护计划、优化资源配置、进行风险评估以及保障资产的长期价值。 6. 标准、政策与管理体系： 国际标准与规范： 论文探讨了国际上关于基础设施全寿命设计与管养的相关标准和规范的发展情况，以及如何借鉴和采纳国际最佳实践。 政策与法规： 关注政府在基础设施投资、规划、审批、监管以及维护责任等方面的政策导向。探讨如何通过有效的政策和法规来促进基础设施的可持续发展和高效管理。 管理信息系统： 强调建立健全的信息化管理体系，利用数据库、地理信息系统（GIS）等工具，整合基础设施的各类信息，提高管理效率和决策水平。 本书的价值与贡献： 《2007年基础设施全寿命设计与管养国际会议论文集》汇聚了来自世界各地的顶尖学者、工程师和政策制定者在这一关键领域的研究成果。本书的出版，不仅为学术界提供了一个交流最新思想和研究方法的平台，更重要的是，它为基础设施的设计者、建造者、管理者和决策者提供了宝贵的参考资料和实践指导。 通过对本书的深入研读，读者可以： 拓宽视野： 了解全球基础设施领域最前沿的研究动态和技术发展趋势。 深化理解： 掌握基础设施全寿命周期管理的核心理论、方法和关键技术。 提升能力： 学习如何运用先进的评估工具和管理策略，优化基础设施的设计、建设和运营，提高投资效益，降低运营风险。 促进创新： 启发新的研究思路和技术应用方向，推动基础设施领域的持续创新与进步。 本书的内容具有高度的应用价值，对于提高基础设施的整体性能、延长使用寿命、降低维护成本、保障公共安全以及实现可持续发展目标，都将起到积极的推动作用。它是一本不可多得的、关于如何建设和管理更加智能、坚固、持久且具有韧性的基础设施的权威参考。
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