导论 工程与管理 3
第1章 工程与管理：动态的平衡 3
1.1资产、活动、静力和动态 3
1.2艺术、科学、经验主义和抽象主义 4
1.3工程师作为管理者 10
案例1纽约城市桥梁历史 12
案例2纽约市乔治·华盛顿大桥 18
1.4工程师与管理者 19
1.5需求与供给 26
案例3纽约市威廉斯堡大桥 29
1.6知识与信息 37
1.7收益与成本 39
1.8理论和应用中的确定、不确定和信念 40
1.9模糊、未知和随机 43
1.10客观与主观以及定性与定量 44
1.11能力与资质 46
案例4政府再造工程 48
第一部分 需求：从结构到系统 53
第2章 目标、限制条件、需求和优先顺序 53
2.1效用最大化 53
2.2目标最优化 55
2.3优化行为 57
案例5高层网络管理人员的观点 57
2.4风险最小化 60
第3章 失效 62
案例6银桥，波恩特普雷森特 63
3.1理解和避免 64
3.2灾难性事故 65
3.3部分失效、准失效和超安全设计 66
案例7出故障的连接件 68
3.4成因 71
3.5组合效应及偶然性 72
3.6教训 73
第4章 产品和过程的易损性 76
4.1管理 82
案例8城市环境桥梁管理机构的合同授予程序 83
案例9基于状态评级的费用估算 87
案例10现值贴现 99
案例11i＝0和i＝6％的全寿命策略 103
案例12平均和最小状态评级 108
4.2分析和设计 117
案例13初应力和次应力 124
案例14根据数据库优化桥梁地震易损性 141
案例15高温导致的极限应变 146
4.3设计和施工 148
案例16桥面板底部剥落 153
4.4维护（11.4节） 167
4.5检测（14.5节） 167
4.6运营 170
4.7易损性预测 171
第5章 失效概率 172
5.1风险评估 172
5.2结构可靠度 173
案例17状态等级的变化率 175
5.3网络可靠度 183
5.4过程可靠度 184
5.5再分析 184
第二部分 评估：桥梁管理支持系统 189
第6章 系统和结构 189
第7章 数据管理 194
第8章 清单档案 198
8.1基本参数 199
8.2桥梁种类 199
8.3部件、单元和构件 200
第9章 评估：状态、需求和资源 202
案例18基于状态等级的桥梁管理平衡 203
9.1专业技术对信息的提供与需求 206
9.2需求/反应方案 207
9.3数量/质量和确定性/不确定性 208
9.4随时间的变化 208
9.5尺寸、复杂性和重要性 209
第10章 结构状况 210
10.1适用性 210
10.2结构的易损性 212
10.3潜在危险 213
10.4结构状态评估 215
案例19伸缩缝检查表 217
案例20桥梁线性平均退化 221
案例21基于线性退化模型的全寿命周期策略对比 223
案例22典型的退化路径 224
10.5荷载评定 229
10.6诊断 231
10.7小结 233
第11章 需求 234
11.1服务的质量和数量 236
11.2防灾减灾 239
11.3修复和重建 240
11.4维护和修理 241
案例23NYC DOT推荐的预防性维护（PM） 246
案例24作为维护函数的桥梁退化率 248
11.5经济评估 263
第12章 制定决策 268
12.1策略规划/资产管理 270
12.2优化 272
12.3实施 273
第三部分 实施：从系统到结构 279
第13章 任务和运营 279
13.1管理 279
13.2质量保证、质量控制和方案论证 280
13.3职责、责任和义务 281
13.4设计/施工 282
13.5维护和维修 285
第14章 结构检测和评估 287
14.1美国桥梁检测标准（NBIS） 287
14.2需要重点关注的细节 288
14.3检测类型 294
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 304
14.4人员 308
案例26标准检测设备 309
14.5检测的可靠性和质量（QC＆QA） 313
案例27桥梁检测过程 314
第15章 新技术和桥梁管理系统 319
15.1无损检测和评估 319
15.2结构健康监测 325
案例28无损检测和评估的需要和功能 327
15.3专家系统 330
15.4智能交通系统 330
15.5桥梁管理系统的管理 331
第16章 结论 333
参考文献 335
附录 356
附录1《副主祭的杰作或奇妙的单马车》—Oliver Wendell holmes（1895，第158页） 356
附录2Bayesian的统计决策理论和基于可靠性的设计 358
附录3“机器赢了这场战争。”I.ASIMOV（1990） 359
附录4条件概率 359
附录5不确定性 360
附录6定量管理技术 361
附录7结构可靠性 362
附录8优化 364
附录9概率 365
附录10塑性框架分析的上下边界理论 367
附录11美国桥梁清单的发展历程（NBI） 368
附录12初始成本 369
附录13网络层次和项目层次桥梁管理 369
附录14美国国家桥梁清单（NBI）及提出的NBI规范 370
附录15资产管理的分析工具 373
附录16桥梁管理系统（BMS） 374
附录17考虑冗余的桥梁可靠性 378
附录18数据整合 380
附录19私有化 383
附录20州际公路招标程序管理 384
附录21担保、多参数投标和最大效益承包 385
附录22紧急情况管理 386
附录23交通投资和经济效益之间的联系 387
附录24系统开发 389
附录25荷载组合和极限状态 389
附录26结构稳定性 391
案例EA26轴向荷载作用下的侧向刚度 399
附录27组合作用下的有效板宽 399
附录28活载分布系数 400
附录29上部结构变形 401
附录30AASHTO活载设计 401
附录31冲击系数 402
附录32桥梁和其他公路结构的地震设计准则 403
附录33地震易损性的排序 404
附录34桥梁生命周期成本分析（BLCCA） 408
附录35Hambly悖论 409
附录36优化模型 410
附录37数值优化 410
附录38灾难性结构故障的生命周期成本最小化 412
附录39决策性能指标的一般分类 413
附录40状态评定系统 414
附录41桥梁状态评定 420
附录42专家系统（ESs）和人工智能（AI） 424
附录43模拟退火算法（SA）和遗传算法（GAs） 425
附录44状态退化模型 426
附录45AASHTO荷载评定 430
附录46标识 434
案例EA46标识预测（NYC DOT） 435
附录47桥梁管理专家系统 439
附录48预防性维护（PM）/可维护性 440
附录49用户成本估计 441
附录50公路质量保证术语（TRC E-C037，2002） 443
附录51特殊设计实践 443
附录52实施维护 444
附录53NBIS人员的资格条件 445