桥梁全寿命设计有关问题探讨

桥梁全寿命设计有关问题探讨

叶文华

(中交第二公路勘察设计研究院有限公司,湖北武汉430056)

摘　要:通过国内外桥梁的使用现状及某大桥主桥的缺陷行为分析,说明桥梁全寿命设计研究的必要性。基于桥梁结构全寿命周期的总体性能最优的设计理念,分析了目前国内外全寿命研究在耐久性、防腐蚀、寿命周期成本分析方法等的主要成果及有关问题。

关键词:桥梁;成本分析;全寿命设计中图分类号:U442.5

文献标识码:A

文章编号:1671-7767(2008)01-0076-04

收稿日期:2007-09-21

作者简介:叶文华(1967-),男,高级工程师,1989年毕业于重庆交通学院桥梁工程专业,工学学士。

1　前　言

目前桥梁设计方案决策,仅考虑初期投入和业

主成本,很少考虑到全寿命成本和社会成本,因而有较大的缺陷和局限性,不符合以人为本的桥梁建设的可持续发展要求,直接的后果是,桥梁维护成本、维护期交通堵塞成本及环境成本过高,社会负面影响很大[1]。同时桥梁在服役过程中由于受到材料退化、超载、基础失效、施工缺陷、设计缺陷和使用过时等因素的影响,工作性能往往比预期的更差,呈现一种曲线退化的规律,桥梁结构性能体现出衰变性和随机性。因此桥梁结构设计方法的发展趋势将从现状设计向全寿命设计过渡,并最终达到可持续桥梁工程的要求[2]。

全寿命设计方法将“全寿命性能设计”的概念引入桥梁设计、施工和维护管理的工程实践中,使桥梁寿命期的服务水平和长期投资控制得到更有力、更全面的保证。从经济方面考虑,桥梁全寿命设计以结构服务水平为约束条件,以寿命周期成本总值最小为目标;从寿命周期内的性能指标上讲,全寿命设计研究建立定量的理论分析方法,人为地设计结构耐久能力、控制其老化过程、预测全寿命使用性能。采用全寿命设计方法,不仅能降低桥梁寿命周期总投入,而且将大大提高社会及公众的满意度,同时对在役桥梁结构的耐久性评估,可以揭示结构的潜在危险,为业主提供准确的信息以便及时做出维修加固或拆除的决策,避免重大事故的发生,其研究成果也可以直接用于指导桥梁结构的设计和维护。2　桥梁的使用现状与问题

美国近年来的调查与分析发现,在其总计约60

万座的桥梁中,有20万座被美国联邦公路总局确定

为不符合要求,12.5万座被认为有结构缺陷,每年需更换5000～8000座,至少需要90亿美元来解决这些问题;在印度,约10%的公路桥梁需要替换,另有10%的桥梁有损伤迹象;而澳大利亚有60%地方公路桥梁使用年限超过50年,约55%的高速公路桥梁使用超过20年,有证据显示随着使用年限的增加,结构逐渐劣化并产生腐蚀、疲劳、损伤和其它形式的性能退化,在澳大利亚新南威尔士州急需约3000万美元来加固缺陷桥梁。而我国建国后兴建的桥梁,已有相当数量发生老化、损坏,承载能力已明显降低。在20世纪50～60年代修建的混凝土桥梁,标准普遍偏低,且有不同程度的破损,这些低标准的桥梁,正处在超负荷运营阶段[3]。

目前我国正处于桥梁建设的高峰时期,大量在役与待建桥梁面临着如何保证其全寿命期间安全性、耐久性及维护管理的严重问题。

如某桥为五孔一联的预应力混凝土连续箱梁桥,桥跨布置为(65+3×100+65)m ,桥面净宽为(9+2×1.5)m ,1990年10月28日正式奠基,1993年11月18日竣工通车,建成后实际造价5650万元。2003年5月以来,大桥跨中下挠,关键部位出现开裂。箱梁腹板开裂,中间3跨跨中底板横向贯通开裂,而且跨中底板裂缝活动性明显;中跨跨中底板大面积混凝土剥落;2个次边跨下挠严重;箱梁接缝质量状况较差。经鉴定该桥为危桥,失去维修价值,上部结构于2005年予以拆除,为目前国内拆除的规模、跨径最大的桥梁。该桥实际寿命约11年,远小于其设计寿命。这引起了国内学者的高度关注,也提出了对全寿命设

计有关问题的探讨,包括混凝土、钢束的腐蚀机理研究、在役结构的健康状况评价和剩余寿命预测、结构性能的防护措施研究等。

我国在桥梁全寿命设计方面的研究才刚起步,本文就此问题作粗浅的探讨。

3　国内外全寿命研究的有关问题

3.1　寿命周期成本分析方法

寿命周期成本(Life Cycle Cost)及全寿命经济观点首先由美国军方于20世纪60年代提出,经过几十年的不懈努力,寿命周期成本分析方法在美国、欧盟、日本等发达国家发展迅速,能够基于可靠度成本最优实现桥梁网的有效管理。采用全寿命成本方法对处理桥梁建设中短期效益与长期效益的关系有很好的现实指导意义,也是在基础设施建设方面逐渐提高我国技术水平和管理能力、与国际接轨的重要方面[3]。

寿命周期成本分析的总目标是提供成本-效益分析的工程方法,从经济学的角度考虑成本分配,包括设计、营运、检测、养护、维护、改造和整个设计基准期的劣化与失效,同时将优化技术和概率方法结合在一起,为决策者提供有效的经济评估工具,在收支平衡的基础上判断维护方案的优劣[3]。

为了进行寿命周期成本分析和工程评估,文献[4]提出采用动态规划建立结构维护和替代模型,确定结构进行维护的时间,在结构寿命周期内、最小成本基础上选择最佳维护方案。尽管如此,寿命周期成本分析方法在桥梁工程中的应用尚没有形成一套公认的计算方法和模型,同时在分析和比较的过程中存在着较多的不确定因素,因此还有很多问题有待进一步研究[3]。

近几年,许多研究人员开始在周期成本有效性方面从事大量研究,主要是关于结构寿命周期成本模型分析和设计结构优化,仅有少数人研究桥梁系统寿命周期成本的有效性。在有限的研究成果中,大多数还不能应用于现实问题,因为这些研究大多集中在寿命周期成本有效性分析和设计理论问题上,没有考虑实际工程中的制约因素。而文献[5]提出一套针对钢结构桥梁周期成本有效性最优化设计的寿命周期成本分析方法,考虑了在外界因素作用下桥梁可靠性的时间效应,例如腐蚀和重载运输等。在寿命周期成本最优化的情况下,其组成为:初始成本、预期寿命周期维护成本、预期寿命周期可靠性成本,包括维修替换成本、意外损失、损伤损失、道路使用成本、间接社会经济损失[5]。

3.2　寿命周期内的桥梁管理

经过长期的探索,人们认识到除了设计合理、施工得当、维护及时外,想要从根本上解决实际问题,还需要加强桥梁建设管理的力度,改变桥梁建设管理中一些旧的理念和习惯做法。为了维持结构的运营状态,决策者必须决定什么时候和怎么样维修、修复、替换或拆除逐渐劣化的结构,桥梁管理所采用的方法在一定程度上决定了一项工程所能达到的服务水平。因此,许多国家进行了大量桥梁管理系统(BMS)方面的研究,并且在新的信息技术基础上,发展出一种桥梁全寿命管理系统(BL MS)。它将桥梁全寿命信息分为地质条件、设计、检测、维护、地震及桥型信息,每种信息数据可以随时独立恢复和更新,在桥梁寿命周期内,某阶段的信息能够有效利用于该周期的其它阶段,或者另一座桥的寿命周期内。

另外,寿命周期成本分析在桥梁管理中也起着重要作用,然而由于缺少可靠稳定的成本数据,目前该方法的实现还存在一定的困难。未来桥梁全寿命管理系统的发展趋势,是能够收集处理必要的数值计算参数,例如桥梁的劣化模型、寿命周期分析。桥梁管理系统(BMS)的发展同样需要结构可靠度和寿命成本分析相关的预测性分析。例如,欧洲提出的欧洲桥梁管理系统,根据危险评估、桥梁状态预测、预算约束3个方面的最佳组合对结构进行建模[6],丹麦道路董事会采用以概率为基础的桥梁管理来提高在役桥梁的容许荷载,同时延缓所需维护措施等。

3.3　基于可靠性的全寿命研究

为了实现对劣化结构服务期间管理的合理支出,为决策者提供恰当的判断依据,有效的成本评估方法是十分必要的。通常,劣化结构的寿命周期成本分析主要有建造成本、检测成本、维护成本、使用成本、失效成本。为了充分利用桥梁维护整修过程中各方面的协调效应,实现劣化结构有效成本的全寿命设计最优化,有关部门提出了各种设计管理办法,其中大多数方法都基于主观条件评估和经验模型来预测结构未来状况,采集的也是结构单元的相关数据信息,并非对整个结构系统进行考察。另外,对主观条件的评估尺度需要专业的判断,误差是不可避免的,而全寿命周期研究的分析过程应该以量的数据为依据,不能仅依赖于主观数据,因此,以可靠性思想为基础的分析方法非常必要[7]。

科罗拉多州大学利用计算机程序,提出以可靠

性为基础的劣化结构全寿命周期研究的分析方法,根据在给定时间范围内产生的各种影响,建立劣化结构失效模型的可靠性指数和成本描述。可靠性指数的迭加是各种不同作用效应的结合,各失效模型的可靠性描述结合起来形成系统的可靠性描述。目前已经开发一种称之为L CADS(Life2Cycle Analy2 sis of Deteriorating Struct ures)的程序,保证了单个或整个劣化系统的寿命周期分析中不同计算水平的客观需要。L CADS采用Fort ran90编程,在程序中劣化系统的时变可靠性是最基本的评估和监控数据,充分考虑了在给定时间范围内系统可靠性指数的可能分配及其增值,而不是在某个时间点描述的固定指数值[7]。

3.4　桥梁的腐蚀及劣化

桥梁在服役过程中暴露在大气环境下,对于混凝土桥梁,可能会发生混凝土碳化、钢筋锈蚀、桥梁的承载能力下降、服务水平降低等问题。深入研究混凝土结构劣化机理,可以为制定桥梁维护方案提供理论支持。

在混凝土桥梁的运营期间,影响其状态的主要因素之一就是钢筋的腐蚀,可能引起混凝土面层开裂、约束失效、结构强度降低等。为了对结构运营和寿命周期成本进行分析,大多数可靠性研究集中在结构强度损失,但是很多混凝土结构,钢筋腐蚀引发危险的第一个信号是混凝土面层开裂、分层、碎裂,而预应力筋的腐蚀将直接导致预应力混凝土梁的疲劳失效,且其失效概率的增长会超过其它结构性能的失效概率。一旦出现这些现象,桥梁业主将需要评价桥梁状态,可能迫使其改变桥梁管理策略,例如利用更频繁的检测来监控破坏的严重程度,或维修、替换毁坏的组成部分。一些学者调查了腐蚀对服务能力的影响,并考察了随机腐蚀过程对强度和服务能力的影响,包括相关寿命周期成本的评估,丰富了桥梁劣化建模和寿命周期成本的现有知识,这也是桥梁管理系统(BMS)考察的重要方面[6]。

为防止桥梁的腐蚀及劣化,提高耐久性,研究新型材料是十分重要的。纤维增强聚合物FRP(fiber reinforced polymers)的高耐腐蚀特征使得FRP结构几乎可以免于维护,而它的特殊强度同时具有建造超长跨径桥梁的潜力,因此目前该类材料得到各行业广泛关注。例如,碳纤维增强聚合物CFRP与钢材料产品相比,CFRP强度更高,但它的弹性模量相对较低,同时作为建筑材料的使用,其价格和设计技术方面有待进一步改善[8]。总之,新型材料的研究应用,对防止桥梁的腐蚀及劣化,提高耐久性,是一项重大的挑战。

4　结　语

基于寿命周期成本的桥梁全寿命设计方法的关键技术研究包括:桥梁维护成本—服务水平的综合关系研究、桥梁管理系统的研究、多指标桥梁性能评价、桥梁服役过程中的劣化机理研究、桥梁劣化主要因素及维护方案研究、智能优化算法研究,新型建筑材料的研究等方面。桥梁全寿命设计方法研究在我国还处于起步阶段,但对我国桥梁设计的发展将具有重大的社会、经济价值。桥梁的全寿命设计理论不但可以用于新建桥梁的设计决策中,也适用于在役桥梁的维护管理策略的选择方面。在上述基础上,应注重结构失效模式、结构性能退化规律的研究与有关数据的积累,推动基于时变可靠性的桥梁全寿命设计理论研究上台阶。

参　考　文　献:

[1]邵旭东,彭建新.基于桥梁全寿命总成本优化的设计研

究综述[A].全国桥梁学术会议论文集(上册)[C].北京:人民交通出版社,2006.222-229.

[2]叶文亚,李国平,范立础.混凝土桥梁全寿命性能退化规

律的探讨[A].全国桥梁学术会议论文集(下册)[C].

北京:人民交通出版社,2006.701-708.

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的应用[J].公路,2004,(12):34-38.

[4]Yao2jong Lee,L uh2Maan Chang.Rehabilitation Decision

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[5]Kwang2MinLee,Hyo2Nam Cho,Cheol2J un Cha.Life2

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[6]Mark G Stewart,Dimitr V Val.Multiple Limit States

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R esearch of R elated Issues on Life Cycle Design of B ridges

YE Wen2hua

(The Second Highway Survey,Design and Research Institute Co.,Ltd.

of China Communications,Wuhan430056,China)

Abstract:Through analysis of t he current operation stat us of several bridges at home and a2 broad and t he defect performance of main bridge of a bridge,t he necessity of life cycle design re2 search of bridges is illust rated and on t he basis of t he design conception of t he optimal overall per2 formance of life cycle of bridge struct ures,t he p rincipal achievement s of and t he related issues on life cycle design research of bridges at home and abroad in aspect of t heir durability,corrosion re2 sistance and life cycle co st analysis met hod are analyzed as well.

K ey w ords:bridge;cost analyses;life cycle design

印度胡格利河韦维卡南达二桥

不久前建成的韦维卡南达二桥(The Second Vivekananda Bridge Tollway)是印度修建的第一座多塔单索面低塔斜拉桥(见图1)。该桥位于印度东部加尔各答与豪拉两城市之间,跨越胡格利河,是连接胡格利河西岸2号、6号国道,东岸34号、35号国道的惟一的直接通道。大桥建成后,同时也连通了印度东北部各邦及邻国尼泊尔、不丹及孟加拉。

图1　韦维卡南达二桥主桥

韦维卡南达二桥是一座公路预应力混凝土斜拉桥,大桥全长6.1km。其中主桥设计有7座低塔桥塔,塔、梁、墩固结。主梁采用单室、内设加劲构件的斜腹板箱形梁,跨径布置为7×100m连续梁+2×55m端跨梁,梁高3m。从经济方面考虑,斜拉索选用外套钢管的裸露钢绞线,管内灌浆防护,桥面处每座桥塔有2根索的钢管在设计上可方便未来更换。桥面宽30m,桥下通航净空8.9m(高水位以上)。主桥水中墩采用沉井基础,因为在印度,对水中墩桩基础在河床冲刷、桩顶相对地基表面偏移量方面,通常都有严格的限制。引桥桥面宽在8～15m之间变化。桥上设计车流量可满足至2026年时的最大车流量。

韦维卡南达二桥在10年前,就开始酝酿设计方案。1998年对已形成的方案作了两个方面的重要的改进后,确定了现在的多塔单索面低塔斜拉桥方案。大桥于2004年4月动工,建设时间历时3年,尽管其间遇到每年长达3个月的雨季,该桥仍于2007年按期建成。

本刊编译自Bridge Design&Engineering,2007,(4):26-27.

浅谈桥梁的使用寿命问题

浅谈桥梁的使用寿命问题 【摘要】随着全球各行各业日新月异的飞速发展，也推动了桥梁事业的快速发展。本文通过对城市桥梁结构与设计理念的分析，研究了桥梁的使用寿命、设计性能、桥梁的寿命周期和提高耐久性的设计理论，并对桥梁的设计、使用及维护提出了一些建议。 【关键词】城市桥梁结构与设计理念；耐久性；桥梁的使用寿命 城市桥梁设计宜采用百年一遇的洪水频率，对特别重要的桥梁可提高到三百年一遇。地震区城市桥梁结构的设计和布置应符合现行的《公路工程抗震设计规范》有关规定。影响桥梁系统使用寿命的问题主要与桥梁的前期设计、建造过程及使用期间的管理和维护有关系。前期的设计、施工方法和质量直接影响到桥梁施工完成后的质量，会涉及到桥梁的安全性能和使用寿命，必须给予足够的重视并加以改进。设计、建设、养护分离，不重视桥梁使用期间桥梁的检查、管理和维护工作，建设过程中单纯抓进度，忽略主体结构的耐久性等等，都造成了近些年我国修建的许多桥梁相继出现了质量不达标、腐蚀严重、达不到设计使用年限、甚至断索的一系列问题。更有甚者，有的新桥还未投入使用便出现了严重事故。不管在中国还是在全世界，桥梁使用寿命的问题都应该引起大家足够的重视。 城市桥梁设计和施工中出现的问题导致了桥梁的耐久性不合格，这个情况又给后期的维护、管理和修缮都造成了沉重的负担，与此同时，桥梁使用期间维护、管理和修缮水平的好坏又直接关系到交通安全和桥梁的耐久性，这是相辅相成的?中国现在使用的一些桥梁存在着管理和维护方法不当或者人手不足力度不够的问题，一些桥梁的问题主要是由于养护维修方法不恰当或跟不上桥梁退化附带出来的一系列问题。 在传统设计理念里，设计工作的中心任务集中在了施工过程中所耗费的成本和主体结构在短期时间内性能的优化上，或者是桥梁的美观性被盲目扩大化，但是却对建筑结构的耐久性和使用寿命不够重视，再加上设计中并未涉及到设计使用年限内的正确管理、使用维护、部件更换等建成以后的一系列问题。同时，在开发者的投资决策上，也只注重建筑物在整个建设期间的投资时间和成本，而不重视桥梁整个使用周期内的总价值。桥梁的使用周期是准确衡量一个桥梁的使用性能、建造水平等是否达标的过程，同时又通过后期的管理和维护等手段将其服务状态维持在一定水平或者提高到一定阶段的过程，如此反复，最终使桥梁尽量能达到预期的使用寿命。因此，桥梁的使用寿命设计理论研究不应该只是局限于建筑物短期内性能的设计最优及建设期的成本等，而是应该考虑桥梁整个使用周期内能达到设计的基本要求，在此基础上再尽量考虑使用过程中可能会现的问题并对其变化进行优化，包括桥梁使用过程中的性能设计和优化、使用价值的分析和评价、使用周期内桥梁性能的低减和维护水平的好坏。因此，在桥梁事业蒸蒸日上向前发展的背景下，我们不是单纯的要严格遵循传统的设计理念，使桥梁的使用都能达到规定的设计使用年限，更是要在此基础上提出更新的、更实用的桥梁设计理念，使桥梁事业能美观和实用并存，日本的桥梁事业就很值得我们借鉴

关于桥梁全寿命设计要点的探讨

关于桥梁全寿命设计要点的探讨 发表时间：2016-01-05T13:49:32.890Z 来源：《基层建设》2015年18期供稿作者：陈华林[导读] 中交第一公路勘察设计研究院有限公司本文介绍了桥梁全寿命设计的概念，并探讨了桥梁全寿命设计要点。 中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西西安 710075 摘要：近年来，国内外大量的桥梁，出现了适用性差、耐久性低、通行能力已不能满足现行通车要求等问题。这些问题的出现与以往传统的设计理念有关，传统的桥梁设计理念没有从桥梁的全寿命周期出发。而全寿命思想属于近年来针对桥梁存在的问题而提出的一种新理念，并在实际使用过程中取得了不错的效果。本文介绍了桥梁全寿命设计的概念，并探讨了桥梁全寿命设计要点。关键词：桥梁；全寿命；结构 一、桥梁全寿命设计的概念 桥梁全寿命设计指的是在桥梁设计时应该从桥梁所涉及到的所有阶段和因素加以考虑。这些总的阶段包括涵盖了桥梁设计、施工、运营、管养、使用管理、拆除、回收等各个方面。它是实现桥梁全寿命周期过程中，桥梁的总体性能，包括成本、功能、环境、人文等都能够实现最优化的设计理念和设计方法。这种设计理念是符合现在环境保护和可持续发展的要求的，在实际应用中具有很大的可行性、实用性，不仅对我们现在的生存环境有很大的益处，而且必将对子孙后代也有持续不断的有力的影响。 采用桥梁的全寿命分析方法时，不仅考虑桥梁施工和正常使用时的可靠性，还考虑设计可靠度是否物尽其用。我国及大多国家现行桥梁设计方法是概率极限状态设计方法。概率极限状态设计方法是一种基于结构可靠度的设计方法。这种以可靠度为原则的设计方法，考虑的是结构在设计、施工、荷载都理想的情况下结构能够“ 可靠” 服役的概率要大于结构可靠度。不难看出，这种设计方法考虑的仅仅是为了达到预期的可靠程度进行的设计，并没有对投人的成本，取得的效益的关系进行分析。也就是说，假设用这种设计方法按照8级地震的条件设计的桥梁可靠度为95%，完全可以承受7级地震，然而，此桥梁建成后仅经历了5级地震，按照8级地震设计可靠度达到60%即可承受，那么这35%的可靠度成本就没有达到预期的成本效益目标。因此，有没有必要做到的95%可靠度，就需要进行成本效益分析。 二、桥梁全寿命设计要点 （一）总方向的设计 在桥梁设计时，桥梁设计工程师首先应根据使用者的需求及建造桥梁的目的，进行总体概念上的设计构思，全面把握各因素间的相互联系，制定出桥梁建设的条件、设计遵守的准则、使用寿命的计量、资金量的需求、投资产生经济效益等具体的原则。在涉及的过程中，全寿命桥梁设计的重点内容不但应把握全寿命设计不同于普通设计的特点，还应全面掌握全寿命设计过程中的规律，构建出桥梁设计的宏伟蓝图和详细的设计原则。总方向的设计是桥梁设计工作中的首项任务，起着至关重要的决策作用。（二）桥梁养护设计 以全寿命设计理论为基础的桥梁养护设计，在桥梁工程师设计过程中除了要分析桥梁的建设期，更要考虑桥梁的使用及养护期，通过桥梁设计把传统的重建设轻养护的习惯，转成建设与养护并重，要担负起全寿命期的责任。所以为保证桥梁有长久的使用寿命，桥梁工程师在进行桥梁设计时，首先要全面考虑结构设施的性能、有效的资源利用、应急处理灾难后果、养护成本、安全性运营、保证环境质量等。通过分析构件的各种类型、各种方案的不同效果，实现对桥梁养护时机、养护措施、养护策略的设计，同时提出合理养护维修要求，而不是待桥梁竣工通车后，再凭借经验采取哪坏修哪的事后处理途径。（三）桥梁生命周期成本设计 桥梁生命周期成本设计是经济分析方法的一种，在假定不同桥梁设计方案得到相同利润的情况下，可以用来选择成本最优的方案。生命周期成本分析是对设计方案及其它设计过程评估和优化以满足桥梁经济目标的重要依据。当某座桥梁已经确定要进行建设，桥梁的功能往往已经明确，此时不同设计方案的效益可以认为是相同的；此外，由于桥梁工程产生的利润（或效益）包括经济效益，社会效益等有形和无形的组成部分，非常难以计算清楚。因此，生命周期成本分析方法是进行桥梁不同设计方案比较和选择的有效工具。生命周期成本分析为用户提供了一种从长远来看更为实际的估算桥梁结构各项费用的方法，使得可以进行关于规划、初步设计、施工的费用和将来发生的养护费用等的实际健全的资金管理，针对桥梁结构（己建和新建）的未来养护难题，使设计人员考虑现在做法的长远影响，目的是为了取得最好的经济效益。如果发生延期和事故的话，还要考虑地区的长远投入。其基本思想是，在设计施工阶段．不论是事先采取防护措施还是以后“坏了再修”，都要做出经济预算和比较，承建者要对工程的“全寿命”负责到底，这样可避免”短期行为”给后人带来的麻烦与巨大的经济损失。 （四）桥梁结构设计 1、根据桥梁建设地的实际情况进行桥梁结构设计 符合使用要求和施工条件的桥梁结构设计方案，能够有效的提高桥梁寿命。因此，在进行桥梁结构的设计时，要根据施工建设场地的实际情况，结合工程的使用要求，设计选择出经济合理的结构方案。通常设计方案的选择首选的是造价经济、施工简便、预制配件标准化的标准跨径的预制拼装结构，条件受限时可选择现浇结构和大跨径常规结构。不宜因为过分追求景观、地标建筑、管理人员意愿而采用特殊结构，不仅增加了工程投资，而且由于施工环境或者是施工技术的限制，桥梁施工质量不能达到设计要求，造成桥梁建成之后存在安全隐患。 2、上部构造设计 上部构造型式应与桥梁具体情况相结合，并综合考虑其受力特点和经济性。在预应力混凝土连续桥中，引起弯扭作用的力包括温度变化、混凝土收缩与徐变、预应力、梁体自重及活载。平弯预应力在梁中产生水平径向力，径向力在竖直截面上的偏心对梁体产生扭转。曲线桥除自重、预应力产生的扭矩外，汽车荷载的偏心布置及其行驶时的离心力在曲线梁上也产生向外偏转的扭矩。因此，抗扭能力强的整体式闭合箱成为曲线桥的首选型式。对于大跨径桥梁，采用悬臂浇注箱梁无疑是一种优选桥型。但是，对于中等跨径桥，箱梁桥不论采取何种施工方式，费用都较高，与预制拼装多梁式T梁相比，处于弱势。

桥梁全寿命周期成本分析在工程中的应用

第36卷第4期 2010年4月北京工业大学学报J O U R N A LO FB E I J I N GU N I V E R S I T YO FT E C H N O L O G Y V o l .36N o .4A p r .2010桥梁全寿命周期成本分析在工程中的应用 胡江碧,刘　妍 (北京工业大学交通研究中心,北京　100124) 摘　要:为了探讨桥梁全寿命周期成本计算模型的可操作性,作者以国内某大桥为例,在专家调查法及评估方 法的基础上对桥梁全寿命周期成本构成中桥梁建设期成本、营运期成本和拆除成本进行分析与估算,得出该桥100 年的全寿命周期成本为20.76亿元.通过实例计算结果分析进一步证明了桥梁全寿命周期成本分析的必要性. 关键词:桥梁全寿命周期成本;建设期成本;营运期成本;拆除成本 中图分类号:U 442.1文献标志码:A 文章编号:0254-0037(2010)04-0500-06 收稿日期:2009-02-26. 基金项目:交通部西部交通建设科技项目资助(200431882225)作者简介:胡江碧(1965—),女,贵州毕节人,教授. 1　概述 我国的桥梁建设规模和发展速度已进入世界桥梁强国之列,各类桥梁53.36万座,其中,跨径超千米的特大型桥梁达7座.根据交通运输部调查结果显示,我国危桥数目逐年增多,绝大多数设计载重低于现行标准,结构也存在不同程度的损坏.传统的桥梁设计理论是从满足安全使用的角度出发,比较注重桥梁建设期成本的经济性,忽视了桥梁结构构件在使用中的耐久性和营运期桥梁的养护、检测及维修的经济性,造成桥梁使用一段时间后结构破坏严重,且营运过程中的管理、维修、养护成本以及对用户和环境的影响成本大幅度提高.有关专家预测,在未来10～20a 内,我国将提前迎来大范围的桥梁老化现象,大量的在役与待建桥梁都面临着寿命期间的安全、耐久及维护管理成本的经济性问题.从设计阶段就开始考虑桥梁的设计、施工、运营管理到寿命终结拆除处理等各阶段的桥梁全寿命周期成本的经济性具有重要社会经济意义.但是由于我国桥梁管理的原始统计数据匮乏,使桥梁全寿命周期成本计算模型在工程中的应用难度大. 桥梁全寿命周期成本分析(b r i d g el i f e -c y c l e c o s t a n a l y s i s ,B L C C A )是在桥梁全寿命设计(b r i d g e l i f e - c y c l e d e s i g n ,B L C D )研究基础上提出的一种全新的成本分析理念[1],它综合考虑安全、耐久、适用、经济、 美学、人文、生态等各方面的性能要求,实现桥梁的可持续发展.在桥梁设计分析时,必须要确定桥梁从初始建设到寿命期终结的总成本. 根据桥梁全寿命周期成本框架体系研究,桥梁全寿命周期成本是桥梁在其寿命期内耗费的各种资源消耗费用的总称,包括整个桥梁寿命期内用于桥梁规划、研究、设计、实验、施工、养护、检测、维修、管理、拆除等各阶段作业所支付的费用[2-3] . 作者结合桥梁全寿命周期成本研究成果进行实例探讨,通过预测规划设计阶段、施工阶段、营运阶段和拆除阶段成本,确定满足桥梁功能需求与经济约束的最佳方案,从而更加合理、有效地利用资金,在保证桥梁安全的前提下,使有限的资金发挥最大效益.这对于推广全寿命周期成本分析理念以及提高桥梁工程投资经济效益等方面,不仅有着重要的科学价值,而且还有广泛的工程应用前景和重大的社会和经济效益.2　工程概况 2.1　桥型方案布置 国内某大桥为国家“十一五”重点交通基础建设项目.该大桥为主跨926m 双塔混合梁斜拉桥,跨径

桥梁养护工作计划

桥梁养护工作计划 篇一：XXX市桥梁养护工作中长期规划方案 XXXX市桥梁养护工作中长期规划方案 桥梁是城市交通的重要组成部分,也是整个城市交通的命脉,桥梁养护管理作为丽水市城市管理的重要组成部分,有着极其重要的意义。中华人民共和国建设部在XX年9月30日发布的《关于加强城市桥梁管理工作的通知》(建质[XX]170号)中明确指出:"各地建设主管部门及市政桥梁管理单位要建立健全检测评估体系,认真做好排查工作和认真做好城市桥梁的养护维修工作,确保城市桥梁工程的使用安全",将桥梁养护管理提高到一个新的高度。 为认真做好XXXX城市桥梁的养护维修工作, 确保管辖桥梁的完好、安全畅通,根据国家行业标准《城市桥梁养护技术规范》(CJJ99-XX)、《城市桥梁检测和养护维修管理办法》(中华人民共和国建设部令[第118]号)等法律、法规，结合丽水桥梁的实际情况，编制了丽水市市区桥梁养护维修中长期规划。 一、市区桥梁现状 目前市区市政管理处管辖桥梁共计37座，其中大桥3座，小桥34座。结构形式为双索面斜拉桥、预应力空心梁板桥、双曲拱桥、钢筋砼T梁桥、箱梁、预应力砼板组合桥、钢筋砼板桥。根据XX年对37座桥梁定期检测情况，主要存

在问题有：1.桥梁面层破损严重； 2.桥梁栏杆扶手破损老化严重； 3.桥头沉陷跳车现象 4.小水门大桥梁板有裂缝露筋。 二、养护工作目标 通过科学规划、合理组织、严谨实施与严格考核等养护工作，保持所管辖区域内城市桥梁及附属设施完好状态，提供安全、舒适、畅通、美观的通行环境。 三、桥梁养护管理具体措施 1.完善全市桥梁养护管理机制,要落实"科学,严格,精细,长效"八字方针: 科学：要有科学的观念,科学的手段,科学的方法，用科学的观念指导城市桥梁管养工作:牢固树立科学发展观,通过健全的桥梁管养机制,健全科学的管养体制;用科学的手段提高城市桥梁检测水平,抓好桥梁信息化建设,积极采用新检测手段和设备,大力提高检测技术水平,;用科学的方法提升城市桥梁管理质量,按照体制改革的要求和市场经济发展的方向,完善全市桥梁设施各项检查,评比,监管制度及程序；严格：严格执行制定的桥梁养护管理体制;坚持制定的桥梁定期检查和检测制度,严格按照制定的相关法律法规进行执法,保证各项制度,规范执行到位,落实到位。 精细：桥梁养护工作要求精中有细,细中有精;增强细心意识,重视细节管理,桥梁检测工作系专业性技术性要求较

桥梁全寿命设计有关问题的探讨实践思考

桥梁全寿命设计有关问题的探讨实践思考 发表时间：2018-12-12T16:08:44.957Z 来源：《基层建设》2018年第29期作者：贺强 [导读] 摘要：在我国交通水平不断发展的过程中，较多的桥梁工程得到了建设。 西安市政设计研究院有限公司 710068 摘要：在我国交通水平不断发展的过程中，较多的桥梁工程得到了建设。为了能够保障桥梁的使用寿命以及周期内应用效果，做好其全寿命设计把握十分关键。在本文中，将就桥梁全寿命设计有关问题进行一定的研究。 关键词：桥梁；全寿命设计；问题探讨 1引言 在桥梁建设中，设计是非常重要的一项内容，将直接会对桥梁的周期使用情况产生影响。而在以往桥梁设计中，更多的是对业主以及初期成本方面的考虑，而在社会以及全寿命成本方面则存在一定的缺乏，并因此使其在具体应用中存在局限性，对此，即需要能够对该问题引起重视，做好全寿命设计的把握。 2桥梁全寿命研究有关问题 2.1周期成本分析 在上世纪60年代，美国提出了全寿命周期以及寿命周期成本观念，在经过多年来不断发展的情况下，该方式在日本以及美国等国家获得了快速的发展，能够在以可靠度成本为基础的情况下对桥梁的有效管理进行实现。在实际桥梁设计当中，通过全寿命成本方式的应用实现桥梁效益关系的处理也具有较好的指导性，即是在基础建设方面实现我国管理能力以及技术水平的提升。在寿命周期成本分析这项工作中，其工作开展目标即是对效益与成本分析的方式进行提供，从经济学角度对成本分配进行考虑，具体包括有设计、养护、维护、改造以及检测等等，在将概率方式同优化技术相结合的基础上为决策者实现科学有效经济评估工具的提供，在保障收支平衡的情况下对具体维护方案的优劣性进行判断。 近年来，研究人员在周期成本有效性方面开展了较多的研究，主要目标即是优化结构寿命设计结构以及周期成本模型，仅仅有少部分人对桥梁系统寿命周期成本的有效性进行研究。在目前有限的研究成果中，还无法将其应用在现实问题当中，因研究更多的集中在寿命周期成本设计理论以及有效性分析方面，则缺少工程实际制约因素的考虑。目前，有研究人员对最优化设计寿命周期成本分析方式进行了提出，在该方式中对外界因素影响下桥梁可靠性的时间效应进行了考虑，如重载运输以及腐蚀情况等。通常情况下，在寿命周期成本优化基础上，其具有组成部分有预期寿命周期可靠性、初始成本以及预期周期维护成本这几方面，其中也包括有损伤损失、维修替换成本、意外损失以及道路使用成本等等。 2.2寿命周期内管理 在不断研究的过程中，人们逐渐意识到，在实际桥梁建设中，要想保障建设质量、做好实际问题的解决，不仅需要保证有科学的设计施工以及有效的维护，做好桥梁建设力度的控制也十分关键，即对以往桥梁管理当中存在的老旧理念进行积极的改变。为了做好结构运营状态的维持，作为决策者即需要决定什么时候进行维修以及进行替换处理。总的来说，桥梁管理方法的应用将会工程所能够达到的服务水平具有决定性的作用，对此，很多国家在桥梁管理系统方面开展了较多的研究，在信息技术基础上也对桥梁全寿命管理系统进行了形成，即将桥梁全寿命信息分为设计、维护、地震以及地质设计这部分内容，其中的不同信息数据都能够进行随时的更新与恢复，在其寿命周期内，某阶段信息即能够在该周期的其它阶段应用，以及另一座桥的寿命周期之内。 同时，在桥梁管理当中，寿命周期成本分析也在其中具有重要的作用发挥，但因其在稳定成本数据方面缺乏情况的存在，则使其在具体应用当中还存在一定的困难与不足。在未来桥梁全寿命管理工作中，其所具有的一项重要目标即是对过程中必要的数值计算参数进行收集，如桥梁寿命周期分析以及劣化模型分析等。同时，在桥梁管理系统发展过程中也需要做好寿命成本分析以及结构可靠度预测性分析。如目前欧洲即对欧洲桥梁管理系统进行了提出，从桥梁状态、危险评估以及预算约束等方面建模结构。 2.3可靠性全寿命研究 为了能够对劣化结构服务期间管理的支出情况进行实现，为决策者实现恰当判断依据的提供，做好科学成本评估方式的应用也十分关键。通常来说，劣化结构寿命周期成本分析主要有维护成本、实效成本、建造成本以及检测成本这几方面。为了能够对桥梁维护过程当中各方面的协调进行充分利用，对结构有效成本的全寿命设计优化目标进行实现，相关部门也对不同的设计管理方式进行了应用，其中，较多的方法更多的是通过经验模型以及主观条件评估方式的应用实现未来状况的预测，对结构单元相关数据信息进行采集，而不是考察整个结构系统。同时，在主观条件评估方面，也离不开专业的判断，即不可避免的会存在误差情况。在全寿命周期研究中，即需要通过量的数据为依据，即需要将可靠性思想为基础进行分析。 目前，美国有大学通过计算机技术的应用对基础为可靠性的劣化结构全寿命周期分析方式进行了提出，即在跟定时间内不同影响的基础上对劣化结构失效模型的成本描述以及可靠性指数进行建立。对于可靠性指数叠加来说，即可以说是不同作用效应所具有的结合，即通

桥梁设计寿命研究进展简介

桥梁设计寿命研究进展简介 摘要：桥梁耐久性差、服务寿命短及全寿命经济性指标差等问题已成为世界性难题。我国正处于桥梁等基础设施建设的高峰时期，大量的待建桥梁面临着如何确保全寿命周期的耐久、安全和经济的严峻问题，关于桥梁耐久性问题的研究有十分紧迫和现实的意义。本文主要研究混凝上桥梁的耐久性问题，初步提出了不同使用条件下我国桥梁构件设计使用寿命的建议值。 关键词：桥梁；耐久性；极限状态；设计寿命 1 前言 在我国现行公路桥梁结构设计和施工规范中，有关耐久性及使用寿命的内容很少。国外许多国家的规范也没有明确规定结构的设计使用寿命，包括美国ACI 的现行规范在内。但是美国ACI制定了一些有关耐久性和使用寿命方面的指南、建议等，可供设计人员参考。美国的AASHTO规范虽然在1991年起规定了公路桥梁的设计寿命为75年，但主要是从钢筋疲劳的角度考虑的(例如车辆通行次数的影响)。相对而言，欧洲设计规范(Eurocode)对于设计寿命的要求比较明确，对多数建筑结构的要求为50年，桥梁等基础设施为100年。 对于桥梁结构，不同构件在使用过程中有不同的退化模式，在维护管理及更换方面也有明显的差异。因此，必须明确提出各个构件的耐久性、设计寿命及维护管理的标准与要求，才能使技术人员在桥梁规划、设计及施工阶段就有明确的概念和认识，从而做出有针对性的设计方案及应对措施。 2标准化组织设计寿命的建议 国际标准化组织[IS015686-1, 2000]把通常意义上的耐久性目标具体为建筑或建筑构件的功能要求和可接受水平，要求在设计阶段就予以确定。建筑物或建筑构件的功能要求和可接受水平可作为设计任务书的一部分由业主确定，也可根据当地建筑规范或规章的规定由设计者确定。无论由业主或是设计师确定，都应指明建筑构件或组件的属性(可更换或永久性)，考虑其失效效果，进而确定建筑构件或组件的最小设计寿命。如某些构件或组件的失效后果十分严重，应考虑延长构件的使用寿命或加强检查和维护措施，以减少建筑物设计寿命期限内发生失效的风险。 我国建设部的《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(CCESOI-2004)将设计工作寿命定义为“设计人用以向业主或用户说明，并据以进行设计的结构预定使用寿命。在结构设计工作寿命的整个期限内，结构应自始至终具有设计所需的安全性和适用性，因此设计工作寿命必须具有相应的保证率或安全度”，并建议设

城市桥梁养护维修实施细则

城市桥梁养护维修实施细则

1桥面系养护 1.1桥面铺装 1.1.1 一般规定 1 桥面铺装包括沥青混凝土桥面铺装和水泥混凝土桥面铺装两类。 2 桥面发现病害应及时查明原因、判断是否由桥梁结构缺陷而产生，并采取有效措施进行维修，对桥梁结构变形产生的病害应进行专项维修。 3 桥面铺装维修时，应避免损坏防水层。采用铣刨机铣刨时，应严格控制铣刨深度，若铣刨后剩余的沥青混凝土厚度小于单层厚度，宜将沥青混凝土铺装层全厚度清除。 4 维修后的桥面横坡和纵坡，应满足排水要求。 5 桥面铺装增加厚度时应进行荷载验算。 6 架设在桥上的管线安全保护设施应完整、有效；线杆应安全、牢固；井盖应完好。 1.1.2 常见病害及维修对策 1 沥青混凝土桥面病害 沥青混凝土桥面常见病害原因及维修对策见表1.1.2-1。 表1.1.2-1沥青混凝土桥面常见病害原因及维修对策 续表1.1.2-1

2 水泥混凝土桥面病害 水泥混凝土桥面常见病害原因及维修对策见表1.1.2-2。 表1.1.2-2水泥混凝土桥面常见病害原因及维修对策 续表1.1.2-2

1.1.3 日常维护 1 桥面应保持桥面平整、清洁，排除积水，清除泥土、杂物、冰棱和积雪。 2 沥青混凝土桥面出现裂缝、拥包、车辙、泛油、松散、麻面、坑槽、推移等病害时，应及时处治。当损坏面积较小时，可局部修补；损坏面积较大时，可将整跨铺装层凿除，重新铺装。 3 水泥混凝土桥面出现裂缝、碎裂、坑洞、起皮、脱落、磨损、露骨、磨光、翘曲、空鼓、啃边等病害时，应及时处理。损坏面积较大时，应将原铺装整块或整跨凿除，重新铺装。 1.1.4 养护维修 1 沥青混凝土桥面养护维修 （1）沥青混凝土桥面的养护、病害处理和修补应按《城镇道路养护技术规》（CJJ 36-2006）要求进行。 （2）沥青混凝土面层修补料（普通或改性热拌沥青混合料、改性乳化沥青等）的材料技术要求，应符合《城镇道路工程施工与质量验收规》（CJJ 1-2008）、《公路沥青路面施工技术规》（JTG F40-2004）等的相关规定。 （3）桥面修补凿边应整齐、垂直，其边线与路中线宜平行或垂直。 （4）沥青混凝土桥面层维修的灌缝料灌缝工艺、裂缝填缝工艺、坑槽修补工艺、铣刨罩面工艺应按照《市城市道路养护作业规程》（2011试行）的相关工艺实施。 （5）检查验收 沥青混凝土桥面维修质量验收应符合表1.1.4-1要求 表1.1.4-1沥青混凝土桥面维修质量验收标准

欧进萍-大型桥梁结构全寿命健康监测与安全评定

The Life-Cyce Health Monitoring and Safety Evaluation of Large-Span Bridges Prof. Jinping Ou School of Civil Engineering, Dalian University of Technology, China School of Civil Engineering, Harbin Institute of Technology, China Email: oujinping@https://www.wendangku.net/doc/e618875338.html,, oujinping@https://www.wendangku.net/doc/e618875338.html, This presentation mainly includes following contents: Background: There is the largest scale infrastructure such as the large-span bridges etc. in the world to have been building in China in recent 20 years so that it is just the chance to employ and develop the approaches and technology of the life-cycle performance monitoring, evaluation, control and design of infrastructure. Monitoring of Life-cycle Performance: What is the health of infrastructures? It would includes all factor changes resulting in the deterioration of the performance such as safety, serviceability, durability, sustainability of infrastructures. Structural health monitoring plays more and more important role in the life-cycle performance evaluation and design of infrastructure. Data Mining and Performance Evaluation based on SHM: Based on SHM, it would be more possible to model the real long-term environmental actions and the deterioration of material, members and structures. Multi-scale models and their updating based on SHM would provide important base for the life-cycle performance evaluation of infrastructure. Design of Life-cycle Performance: The real long-term environment actions such as fatigue loading, temperature changing and acid, alkali, chloride actions etc, the deterioration of material, members and structures such fatigue, corrosion, aging etc and their relationships are the important base for the life-cycle performance design of civil infrastructures. Challenging Issues of Disaster, Damage and Health Monitoring: It includes some challenging issues of earthquakes disaster, wind effects, fatigue and durability monitoring.

桥梁工程简答题

五、问答题 1)桥梁有哪些基本类型？按照结构体系分类，各种类型的受力特点是什么？ 答:梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥。按结构体系划分，有梁式桥、拱桥、钢架桥、缆索承重桥（即悬索桥、斜拉桥）等四种基本体系。梁式桥：梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受荷载的。拱桥：主要承重结构是拱肋或拱圈，以承压为主。刚架桥：由于梁与柱的刚性连接，梁因柱的抗弯刚度而得到卸载作用，整个体系是压弯构件，也是有推力的结构。缆索桥：它是以承压的塔、受拉的索与承弯的梁体组合起来的一种结构体系。 2)桥梁按哪两种指标划分桥梁的大小？具体有哪些规定？ 答：按多孔跨径总L和单孔跨径划分。 3)各种体系桥梁的常用跨径范围是多少？各种桥梁目前最大跨径是多少，代表性的桥梁名称？ 答：梁桥常用跨径在20米以下，采用预应力混凝土结构时跨度一般不超过40米。代表性的桥梁有丫髻沙。拱桥一般跨径在500米以内。目前最大跨径552米的重庆朝天门大桥。钢构桥一般跨径为40-50米之间。目前最大跨径为 4)桥梁的基本组成部分有哪些？各组成部分的作用如何？ 答：有五大件和五小件组成。具体有桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台、基础、桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝和灯光照明。桥跨结构是线路遇到障碍时，跨越这类障碍的主要承载结构。支座系统式支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，应满足上部结构在荷载、温度或其他因素所预计的位移功能。桥墩是支承两侧桥跨上部结构的建筑物。桥台位于河道两岸，一端与路堤相接防止路堤滑塌，另一端支承桥跨上部结构。基础保证墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝、灯光照明与桥梁的服务功能有关。 5)桥梁规划设计的基本原则是什么？ 答：桥梁工程建设必须遵照“安全、经济、适用、美观”的基本原则，设计时要充分考虑建造技术的先进性以及环境保护和可持续发展的要求。 6)桥梁设计必须考虑的基本要求有哪些？设计资料需勘测、调查哪些内容？ 答:要考虑桥梁的具体任务，桥位，桥位附近的地形，桥位的地质情况，河流的水文情况。设计资料需勘测、调查河道性质，桥位处的河床断面，了解洪水位的多年历史资料，通过分析推算设计洪水位，测量河床比降，向航运部门了解和协商确定设计通航水位和通航净空，对于大型桥梁工程应调查桥址附近风向、风速，以及桥址附近有关的地震资料，调查了解当地的建筑材料来源情况。 7)大型桥梁的设计程序包括哪些内容？ 答：分为前期工作及设计阶段。前期工作包括编制预可行性研究报告和可行性研究报告。设计阶段按“三阶段设计”，即初步设计、技术设计、与施工图设计。 8)桥梁的分孔考虑哪些因素？桥梁标高的确定要考虑哪些因素？ 答：要考虑通航条件要求、地形和地质条件、水文情况以及经济技术和美观的要求。要考虑设计洪水位、桥下通航净空要求，结合桥型、跨径综合考虑，以确定合理的标高。 9)桥梁纵断面设计包括哪些内容？ 答：包括桥梁总跨径的确定，桥梁额分孔、桥面标高与桥下净空、桥上及桥头的纵坡布置等。 10)桥梁横断面设计包括哪些内容？ 答：桥梁的宽度，中间带宽度及路肩宽度，板上人行道和自行车道的设置桥梁的线性及桥头引道设置设计等。 11)为什么大、中跨桥梁的两端要设置桥头引道？ 答：桥头引道起到连接道路与桥梁的结构，是道路与桥梁的显性协调。 12)什么是桥梁美学？ 答：它是通过桥梁建筑实体与空间的形态美及相关因素的美学处理，形成一种实用与审美相结合的造型艺术。 13)桥梁墩台冲刷是一种什么现象？

建设部第令城市桥梁检测和养护维修

2004-01-02中华人民共和国建设部 xx建设部令 第118号 《城市桥梁检测和养护维修管理办法》已于2003年7月1日经第11次部常务会议讨论通过，现予发布，自2004年1月1日起施行。 部长汪光焘二○○三年十月十日城市桥梁检测和养护维修管理办法 第一章总则 第一条为了加强城市桥梁的检测和养护维修管理，确保城市桥梁的完好、安全和通畅，充分发挥城市桥梁的功能，根据《中华人民共和国安全生产法》、《城市道路管理条例》等法律法规，制定本办法。 第二条本办法所称城市桥梁，是指城市范围内连接或者跨越城市道路的，供车辆、行人通行的桥梁以及高架道路（包括轻轨高架部分）。 第三条国务院建设行政主管部门负责全国城市桥梁检测和养护维修的管理工作。 省、自治区人民政府建设行政主管部门负责本行政区域内的城市桥梁检测和养护维修活动的管理工作。 县级以上城市人民政府市政工程设施行政主管部门负责本行政区域内城市桥梁检测和养护维修活动的管理工作。 第四条城市桥梁产权人或者委托管理人，负责对其所有的或者受托管理的城市桥梁进行检测和养护维修。第二章养护维修 第六条城市桥梁竣工后，按照国家有关规定进行验收。未经验收或者验收不合格，以及未设置、施划有效交通标志的桥梁，不得交付使用。 第七条城市桥梁质量保修依照《建设工程质量管理条例》的有关规定执行。

第八条政府投资（含贷款）建设的城市桥梁，其养护维修由城市人民政府委托的管理人负责。 由政府投资建设但已经出让经营权的城市桥梁，或者由企业投资建设的城市桥梁，在经营期限内，养护维修由获得经营权的企业负责养护维修。经营期满后，按照设计荷载标准以及相关技术规范，经检测评估确认合格后，方可交还城市人民政府管理。 社会力量投资修建的公益性城市桥梁，其养护维修由城市人民政府委托的管理人负责。 第九条单位自建的用于专业用途的桥梁，由自建单位负责养护维修。 第十条县级以上城市人民政府市政工程设施行政主管部门应当编制城市桥梁养护维修的中长期规划和年度计划，报城市人民政府批准后实施。 城市桥梁产权人或者委托管理人应当编制城市桥梁养护维修的中长期规划和年度计划，报城市人民政府市政工程设施行政主管部门批准后实施。 第十一条城市桥梁的养护维修费用由城市桥梁产权人或者委托管理人依据养护维修年度计划，并参照城市道路养护工程估算定额指标等规定确定。 第十二条城市桥梁产权人或者委托管理人应当按照养护维修年度计划和技术规范对城市桥梁进行养护。城市人民政府市政工程设施行政主管部门应当按照计划定期对城市桥梁养护情况进行检查。 第十三条城市桥梁产权人或者委托管理人应当按照有关规定，在城市桥梁上 技术特点、结构安全条件等情况，确定城市桥梁的施工控制范围。 在城市桥梁施工控制范围内从事河道疏浚、挖掘、打桩、地下管道顶进、爆破等作业的单位和个人，在取得施工许可证前应当先经城市人民政府市政工程设施行政主管部门同意，并与城市桥梁的产权人签订保护协议，采取保护措施后，方可施工。

基于全寿命成本的桥梁车道数决策研究

土木工程学报ＣＨＩＮＡＣＩＶＩＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＪＯＵＲＮＡＬ 第４１卷第１０期２００８年１０月Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．１０Ｏｃｔ． ２００８ 基金项目：湖南省交通厅科技项目（２００６１４）作者简介：邵旭东，博士，教授收稿日期：２００７－０４－０５ 基于全寿命成本的桥梁车道数决策研究 邵旭东１ 彭建新１ 晏班夫１ 李立新２ （１．湖南大学，湖南长沙４１００８２；２．湖南省衡炎高速公路建设开发有限公司，湖南长沙４１０００１） 摘要：提出桥梁由于维护导致的维护间接成本改进模型，建立优化目标函数。在现有劣化模型基础上，研究桥梁结构在最优维护策略下寿命周期内的状态变化规律，以此为约束条件，提出全寿命优化设计方法的关键技术和设计框架，并编制相应的决策支持系统。桥面铺装属易损结构，其维护对交通将产生很大的干扰。以一座桥梁车道数（宽度） 的决策为研究对象，根据桥梁全寿命设计理念，由桥面铺装的劣化－维护规律，对桥梁设计方案的决 策进行新的尝试，证明了该方法的有效性和可行性。桥梁全寿命优化设计方法不但能考虑桥梁劣化和维护过程中的不确定性，而且能够合理规划桥梁服役期内的维护方案，平衡建造成本和维护成本，起到优化资源、保护环境的作用。 关键词：桥梁工程；全寿命优化设计；寿命周期成本分析方法；设计决策；服务水平；最优维护方案中图分类号：ＴＵ３１８＋．１ Ｕ４４２．５文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－１３１Ｘ（２００８）１０－００４５－０８ Ｐｌａｎｎｉｎｇｄｅｃｉｓｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｌｉｆｅ－ｃｙｃｌｅｃｏｓｔｆｏｒｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｎｇｂｒｉｄｇｅｓ ＳｈａｏＸｕｄｏｎｇ１ＰｅｎｇＪｉａｎｘｉｎ１ＹａｎＢａｎｆｕ１ＬｉＬｉｘｉｎ２ （１．ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８２，Ｃｈｉｎａ； ２．ＨｕｎａｎＨｅｎｇｙａｎＥｘｐｒｅｓｓｗａｙＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｉｍｐｒｏｖｅｄｍｏｄｅｌｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｉｎｄｉｒｅｃｔｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｃｏｓｔｄｕｅｔｏｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｓａｎｄａｒｅｌａｔｅｄｏｐｔｉｍａｌｏｂｊｅｃｔｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ｂｒｉｄｇｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｓａｓｓｅｓｓｅｄａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｓｔｒａｔｅｇｙｅｍｐｌｏｙｅｄａｓｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ．Ｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆｔｈｅｌｉｆｅ－ｃｙｃｌｅｏｐｔｉｍｕｍｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ａｎｄａｃｏｍｐｕｔｅｒｃｏｄｅｆｏｒａｎａｓｓｏｃｉａｔｅｄｄｅｃｉｓｉｏｎｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｂｒｉｄｇｅｄｅｃｋｐａｖｅｍｅｎｔｃａｎｂｅｅａｓｉｌｙｄａｍａｇｅｄ，ａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｆｔｈｅｄｅｃｋｐａｖｅｍｅｎｔｗｉｌｌｓｅｒｉｏｕｓｌｙａｆｆｅｃｔｔｒａｆｆｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ａｎｕｍｅｒｉｃａｌｅｘａｍｐｌｅａｂｏｕｔｄｅｓｉｇｎｏｆｂｒｉｄｇｅｌａｎｅ（ｂｒｉｄｇｅｗｉｄｔｈ）ｉｓｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓａｎｄｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｕｓｉｎｇｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ－ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｆｂｒｉｄｇｅｄｅｃｋｐａｖｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｌｉｆｅ－ｃｙｃｌｅｏｐｔｉｍｕｍｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｎｏｔｏｎｌｙｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｓｐａｒａｍｅｔｅｒｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｐｌａｎｎｉｎｇｐｒｏｇｒａｍｓｏｖｅｒｓｅｒｖｉｃｅｔｉｍｅ，ｂｕｔａｌｓｏｂａｌａｎｃｅｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｃｏｓｔａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｃｏｓｔ，ｐｌａｙｉｎｇａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｓｏｃｉａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｒｉｄｇｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｌｉｆｅ－ｃｙｃｌｅｏｐｔｉｍｕｍｄｅｓｉｇｎ；ｌｉｆｅ－ｃｙｃｌｅｃｏｓｔａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ；ｐｌａｎｎｉｎｇｄｅｃｉｓｉｏｎ；ｓｅｒｖｉｃｅａｂｉｌｉｔｙ；ｏｐｔｉｍａｌｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｓｃｅｎａｒｉｏＥ－ｍａｉｌ：ｓｈａｏｘｄ＠ｈｎｕ．ｃｎ 引言 桥梁结构设计的基本原则是安全、适用和经济。 传统的桥梁结构设计主要是采用定值设计的方法，追 求的是一个满足设计规范条件下的最低水平设计［１］。 一般桥梁结构在正常维护条件下，在设计基准期内结构能够完好地工作，当桥梁结构使用超过服役期，服务水平会下降。人们并不轻易地将耐久性损伤的混凝土桥梁结构报废，而是一直在寻求合适、经济、科学的维护方法，来延长正在服役桥梁结构的寿

桥梁养护方案

１总则 1.1养护管理的目的和原则 为保证道路的畅通无阻，必须加强对已建成使用的桥梁及构造物进行检查、保养和维修，使其经常处于良好的技术状态，确保其使用寿命。因此，保证已有公路的正常运营，桥梁的养护与维修工作十分重要。 1.2养护管理的原则 （1 ）认真开展路况桥况调查，分析桥梁的技术状况，针对病害产生的原因和后果，采取有效、先进、经济的技术措施。 （2 ）在工程实施中所采用的材料、设备与工艺，应符合本规及本规引用的其它标准与规的相应要求，加强养护工作的各种材料试验及施工质量检验，确保工程质量。 （3 ）推广路面、桥梁管理系统，逐步建立道路数据库，实行病害控制，实现决策科学化，使现有的资金发挥最大的经济效益。 （4 ）推广数字某，实施道路桥梁科学养护与规化管理，改变现有道桥面貌，提高路桥的整体服务水平。 （5 ）认真做好交通情况调查工作，积极开发，采用自动化观测和计算机处理技术，为道路规划、设计、养护、管理、科研及社会各面提供全面、连续、可靠的交通情况信息资料。 （6 ）改革养护生产组织形式，管好、用好现有的养护机具设备，积极引进、改造、研制养护机械，逐步实现养护机械装备标准化、系列化，以保障养护工作质量，提高养护生产效率，降低劳动强度，改善劳动环境。 （7 ）加强对交通工程设施（包括标志、标线、通讯、监控等）、收费设施、服务管理设施等的维修、更新工作，保障道路应有的服务水平。 1.3 养护工程分类与管理 桥梁的养护按其工程性质、规模大小、技术性繁简划分为小修保养、中修、大修和改善四类。具体划分为： 小修保养工程：对公路桥梁及其一切工程设施进行预防保养和修补其轻微损坏部分，使之经常保持完好状态。它通常是按月（旬）安排计划，每日进行的工作。

桥梁建设与可持续发展

桥梁建设与可持续发展 ---我国城市桥梁的发展 我国现行的《城市桥梁设计载荷标准》(CJ77-98)将城市桥梁称谓为：“城市内新建、改建的永久性桥梁和城市高架道路结构以及承受机动车辆荷载的其他结构物。”改革开放，党的富民政策，改变了人们的认识，“要致富、先修路”已成共识，公路桥梁建设以令世人惊叹的规模和速度迅猛发展，取得了巨大成就，加快交通基础设施建设已变成了人们的自觉行动。如今，在祖国的江、河、湖、海和高速公路上，不同类型、不同跨径的桥梁，千姿百态，异彩纷呈，展示着我国交通特别是公路桥梁建设的辉煌。桥梁建设的成就和技术进步，是广大桥梁科技工作者才华、智慧和汗水的结晶，充分体现了我国综合国力的增强和改革开放的成果。 我国城市桥梁建设在20世纪得到了历史性的发展，成就可概括为：实现了跨径大超越；桥型结构和技术有创新；深水大跨桥梁建设技术成熟；桥梁美学理念有所增强。同时还要看到，我国城市桥梁建设中的不足：我国城市桥梁技术的总体水平同世界领先水平相比仍存在一定差距，主要表现在理念和设计、材料、工艺技术创新上；桥梁的安全耐久性是桥梁界关注的突出问题，一些桥梁所暴露出的质量缺陷，不同程度地反映出在设计、施工、材料、养护维修、运营管理等方面存在的缺憾和不足；有的地区或有些高速公路上的桥梁，包括立交桥、天桥，桥型结构呆板、笨拙，与环境、地貌的协调不足，存在拓展空间；建设日新月异，设计、施工、科研单位的实力有所增强，水平普遍有所提高，但地区、单位之间并不平衡。 随着祖国各地城市现代化建设进程的加快，新一轮建设高潮必将来临。为此，

作者提出如下对策建议，以期促进我国城市桥梁的创新和发展。 第一，应充分重视城市桥梁作为城市生命线工程极其重要的工程结构其特殊作用，切实加强城市桥梁安全度和耐久性的研究，尽快编写相关设计规范和施工技术规程，强化城市桥梁的耐久性设计。采取有效措施，通过综合治理，切实保证城市桥梁的综合品质和质量，以确保城市桥梁的使用寿命。为防止船舶撞击桥梁，应出台城市桥梁相关的设计规范和安全管理条例。 第二，应树立自主创新和集成创新的观念，努力实现原始创新，不仅仅满足规模大、跨径大和建桥的高速度，更应关注城市桥梁工程建设中的创新技术、工程质量和桥梁美学上的突破，真正实现创造性设计，给人们留下传世的城市桥梁精品。在桥梁的规划和设计阶段，运用高度发展的计算机辅助手段进行有效的快速的优化和仿真分析，虚拟显示（Virtual Reality)技术的应用使业主可以十分逼真地事先看到桥梁建成后的外型、功能，在模拟地震和台风袭击下的表现，对环境的影响和昼夜的景度等以便于决策；在桥梁美学方面，坚持科学发展观，摈异“在适用、经济、安全条件下照顾景观”的旧理念，桥梁的美学设计应成为日益重要的原则，桥梁工程师要不断提高自己的审美情趣和艺术素养，使一座桥梁成为美化环境、给人民带来欢愉的艺术品。 第三，应不断地搜集和了解国外城市大跨径桥梁的发展动态，正视我们的不足，看到我国在桥梁施工手段、检测手段，尤其是大型深海基础的施工技术、施工设备远不及美国、英国和日本等发达国家；要加紧研制大型架桥机械、大吨位张拉设备、大型海底挖掘机械等。尽快缩短与国外发达国家在建桥机具设备上的差距。 第四，应加紧进行我国城市桥梁有关规范的编写、修改和完善工作，特别是弯、