桥梁全寿命设计有关问题的探讨实践思考
桥梁结构耐久性设计的思考
3 提高桥梁耐久性 的措施 31 从混凝土材料品质方面提高桥梁耐久性 . 使用高性能混凝土( P ) 向混凝土 中填加硅灰等抗腐蚀剂 。 H C或 提高 钢筋的抗腐蚀能力。一是控制氯离子含量。混凝土中氯离子含量对钢筋 腐蚀 的影 响极大 , 一般情况 下 , 氯盐掺量应少 于水 泥重量的 I 掺氯盐 %, 的混凝土必须振捣 , 不宜采用蒸汽养护。 且 二是采用镀锌钢筋 、 不锈钢钢 筋、 热喷钛钢筋等 , 以增强钢筋 的抗腐蚀性能。 32 加快高性能混凝 土的研究和推广应用 . 高性能混凝土具有 高工作性 、 高耐 久性 、 高尺寸稳定性和 高强度 以 及高抗氯离子渗透性能 。为延长桥梁结构的使用寿命 , 应积极推广高性 能混凝土 和高强钢材 ,以达到提高混凝 土强度并加快其硬化过 程的 目 标, 提高混凝土的耐久性 。 33 设计人员应 重视规范 的指导性和实践性 - 桥梁工程有着较强 的个性 , 作为工程技 术人员 应针对具体特点去解 决设计与施 工问题 。 不但要重视其强调性 , 更要重视其指导性 。 不仅要保 证强度 要求 , 而且要想 方设法 延长桥 梁 的“ 生命 值 ” 和保证 桥梁 的“ 健 康” 。另外 , 对于在方案设计和评审阶段 , 在进行经 济性评估 时应 以建设 成本和养护维修作 为评估依据 , 也就是桥梁 工程从 规划设计 到生命周期 结束期间所发生 的费用总和( 综合成本 ) 作为评估依据 , 而不应仅 以建设 成 本 作 为依 据 。 34 进 一 步完 善 桥 梁 结 构 耐 久 性 的 构 造 设计 . 在材料 、 环境等 因素相 同的条件下 , 不断完善 桥梁结构的混凝土耐 久性设计 , 将减少正常维修费用并 延长结构使用寿命 , 如加大混凝土 譬 保护层 的厚度 , 延缓钢筋钝 化膜的破坏 , 延迟氯化物对钢筋的腐蚀 。 适当 加大桥梁结构 的结构尺寸 , 决配筋密度过密时 , 解 造成混凝土浇筑困难 , 骨料分布不均匀 , 混凝土密实度下 降等 。 35 加强构造配筋 , . 防止和控制混凝土裂缝 防止 和控 制 混 凝 土 的 裂缝 , 提 高 混 凝 土 结 构 的耐 久 性 是 十 分 重 要 对 的。控制混凝土 的裂缝 , 除按规范要求控制正常使用极 限状态 的工作裂 缝以外 , 更重要的是要采取构造措施 , 控制混凝 土施 工及使用过程大量 出 现 的非 工 作 裂 缝 。 4 桥 梁 耐 久性 监 控 监 测 设 计 桥 梁 耐 久性 监 控 监 测 设 计 对 桥 梁 安 全 、耐 久 的使 用 具 有 重 要 的 意 义。桥梁耐久性 自动化 监控监测 系统 , 是针对桥梁的振动位移 、 速度 、 加 速 度、 应力 、 应变 、 率 、 频 振型 、 阻尼 、 裂缝 、 强度 、 刚度等技术参数 进行采 集 、 理, 处 所采集 的数据 经过处理后 , 计算 出位 移 、 振动幅度 、 裂缝 、 应力 等桥梁耐久性数据。既可以为桥梁 的在线分析提供决策依据 , 可以提 也 交 给有 关 的桥 梁 结 构 耐 久性 软 件 做 进 一 步 的 分 析 处 理 , 而 及 时 掌 握 桥 从 梁的即时结 构状 态, 全面 了解桥梁 的运 营条件及质量退化状况 , 为监测 对 象提供早期安全预警 报告。
桥梁设计中安全耐久性问题浅谈
桥梁设计中安全耐久性问题浅谈改革开放以来,随着我国经济的快速发展,科学技术的进步,桥梁工程建设发展迅速,并取得了辉煌的成就。
但是,目前我国在桥梁工程建设当中还存在一些问题,特别是在桥梁设计中存在安全耐久性问题,不仅制约了桥梁工程建设事业的健康发展,还有可能会给国家造成巨大的经济损失,产生恶劣的社会影响。
因此,研究桥梁设计的安全耐久性问题至关重要。
一、桥梁设计安全耐久性不足造成的危害目前在我国很多桥梁工程,特别是城市大型立交,跨大江、大河桥梁,其工程技术复杂、投资巨大、影响范围广,一旦出现安全耐久性问题,往往后果都非常严重。
(一)经济损失巨大通过实践经验,如果桥梁工程的设计和施工环节没有重视桥梁的安全性和耐久性,那么当工程投入使用时,就容易出现病害,比如裂缝、钢筋锈蚀、变形等病害,如果不及时处理,则会进一步发展影响结构安全,这时就需要花费大量的时间和金钱对桥梁进行维修加固及养护;另外还有一些桥梁工程在使用年限内发生严重病害而不可修复,则要提早拆除,这些都会造成巨大的经济损失。
(二)工程事故严重在我国,桥梁工程事故屡见不鲜,通过调查,大部分都是人为因素造成,而这些因素也体现在了桥梁工程项目结构的设计、施工、管理及质量检测的各个环节。
任何一个环节出现问题,都将对桥梁建成通车后的正常运营产生影响,小则影响行车舒适性,重则影响桥梁结构安全。
当结构出现病害时,我们必须及时进行维修处理,否则在长期运营条件下,必然会导致病害进一步发展,甚至导致整个桥梁坍塌。
(三)产生恶劣的社会环境影响在我国很多桥梁在建设及使用过程中未重视耐久性问题,导致运营过程中产生不可修复的严重病害,如因裂缝发展导致承载力严重不足,结构变形产生过大位移影响结构安全等;因此,很多桥梁工程并没有达到预定的使用年限就开始封闭加固或者拆除重建,这对当地交通出行、经济发展产生不利影响;更有些桥梁在使用过程中突然塌陷,造成人员伤亡及财产损失;以上事件均会产生恶劣的社会环境影响[1]。
桥梁全寿命设计有关问题的探讨
技 术 和概 率方 法结 合 一起 , 决 策 者提 供 一 个 有 为
效 的经 济 评估 工 具 , 收 支 平衡 的基 础 上 判 断 维 在
护 方案 的优 劣. 目前 , 韩 国钢 桥 的 建 造 持 续 增 长 , 多 研 究 在 很
图 1 钟 祥 汉 江 公 路 大 桥 主 桥
新将 是 2 1世纪 桥 梁 可 持续 发 展 和 技 术 进 步 的一
个重 要标 志.
局 确定 为不 符合 要求 ,2万 5千座 被 认 为具 有结 1 构 缺陷 , 年需更 换 5 每 ~8千 座 , 少 需要 9 至 O亿美
元来 解决 这 些 问题 . 印 度 , 约 1 的 公 路 桥 在 大 O
20 0 3年 5月 以 来 , 桥 跨 中 下 挠 , 键 部 位 大 关
出现 开裂 . 梁腹 板开 裂 , 箱 中间三 跨跨 中底 板横 向 贯通 开裂 , 且跨 中底 板 裂缝 活动 性 明显 ; 而 中跨 跨
中 底 板 大 面 积 砼 剥 落 ; 个 次 边 跨 下 挠 严 重 ; 梁 丽 箱
理 所 采 用 的 方 法 在 一 定 程 度 上 决 定 了 一 项 工 程 所
效地 和 现实 地管 理 桥 梁 网. 施 全 寿 命 成 本 方 法 实
对 于处 理 桥 梁 建 设 中 短 期 效 益 和 长 期 效 益 的关
计结构 的耐 久能 力 、 制结 构 的老化 过程 、 控 预测 结
构 的 全 寿 命 使 用 性 能 . 在 役 桥 梁 结 构 的 耐 久 性 对
超 负荷 运 营阶段 ¨ ] 目前 我 国正处 于桥 梁 建设 的 2. 。
高峰时期 , 大量的在役 与待建桥梁 可能面 临着 如何 保 证其全寿命 期间 的安 全性 、 耐久 性及维护 管理 的
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。
桥梁设计中的安全性和耐久性问题分析
桥梁设计中的安全性和耐久性问题分析随着社会的不断发展,大型桥梁越来越多地出现在我们的生活中。
由于桥梁作为交通和物流的重要设施,其安全性和耐久性显得尤为重要。
实现桥梁的安全和持久需要考虑多个因素,如设计准则、建材、建造技术、环境压力等。
在本文中,我们将对桥梁安全性和耐久性问题进行分析。
一、安全性问题桥梁的安全性是指桥梁在使用过程中,可以满足设计结构的强度和稳定性要求,不会发生破坏或崩塌等事故,以保障用户的生命和财产安全。
为保障桥梁的安全性,我们需要重点考虑以下因素:1.设计准则在桥梁的设计过程中,需要充分考虑设计准则的要求,包括桥梁的承载能力、抗震能力、弯曲刚度、疲劳寿命等。
同时,还需要考虑桥梁在使用过程中的应力、变形和温度等因素,以确保桥梁的安全和稳定。
2.建材选择桥梁的建造必须选用高强度、高耐久的建材,以增加桥梁的承载能力和稳定性。
在建材的选择上,需要考虑物理特性、机械特性、耐腐蚀特性、工艺性等多个因素,以保障桥梁建造质量。
3.施工工艺桥梁的施工必须遵循正确、科学的施工工艺。
在施工中,需要密切关注施工现场的安全问题,确保施工作业人员和行人的安全。
同时,还需要注意现场环境的压力和变化,尤其是在高海拔、狭窄、风大、雪大等特殊环境下施工时更要重视安全问题。
二、耐久性问题桥梁的耐久性是指桥梁在使用过程中,可以经受住自然环境和人工因素的作用,不失效,不腐蚀,不失去性能,保持长期稳定使用。
为保证桥梁的耐久性,我们需要考虑以下因素:1.材料腐蚀桥梁在长期使用中会经受到复杂的环境压力,如高温、高湿、雨雪、酸雨等,这些因素可能导致桥梁材料的腐蚀和老化。
因此,在选材时需要考虑材料的抗腐蚀、耐老化等特性,以降低桥梁的腐蚀度。
2.氧化桥梁在长期使用过程中会经受到大气氧化等因素的影响,可能导致材料的氧化、老化等问题。
因此,在选材时,需要选择具有良好氧化特性的材料,同时在施工过程中应合理设计桥梁的观察檐来增加桥梁的遮阳性能,降低自身长期暴露于自然环境的可能。
基于全寿命设计理念的梁式桥设计探讨
多 媒 体 C I 件 只 是 教 学 的一 种 A 课
辅 助 工 具 软 件 . 的 出 现 不 是 取 代 教 师 它 的 地 位 . 只 是 推 出 了 一 种 新 的 教 学 方 式 . 学 生 能 够 在 一 种 比 较 轻 松 愉 悦 的 使
力探 索 制作 技 巧 . 争制 作 出更 多 图文 力 并 茂 、形声 俱 佳 的优 秀 多 媒 体 C I A 课 件 . 力 获 得 最佳 的教 学 效 果 , 高 职 努 为
3 刘迎 春. 浅析 多媒 体课 件在 课 堂教 学 中的 应 用 []湖 南大 众传 媒 职 6
C I 件 应 该 以 充 分 发 挥 高 职 学 生 的 A 课 潜 能 、 化教 学效 果 、 出实践 操作 、 强 突 提
高 教 学 质 量 为 重 心 . 真 正 符 合 面 向 全 要
在 实 际课 堂教 学 中要灵 活 运用 . 以达 到
发学 生 的学 习兴 趣 . 提高 学生 的学 习效 率 。因 此 . 建 良好 的交 互 环境 是非 常 构 必要 的
34 相 关 性 原 则 . 在 多媒 体 C I 件 的开发 过程 中 . A课 要 注 意 将 与 所 涉 及 内 容 有 关 的 一 些 知
1 赵志 坚. 多媒 体课 件在课 堂教 学 中的作 论
最 佳教 学效 果 。
总 之 . 高 职 教 学 中 . 个 多 媒 体 在 一
用 [] J. 科技信 息,0 9 1 ) 2 0 (6
2 储继 红. 浅谈 多媒 体课件 在 高校课 堂教 学
中的辅助 地位 [] J. 文 汇 , 0 () 科教 2 9 7 0
识 同时传 授 给学 生 . 学 生 能够 较轻 松 使 地获 取 与此有 关 的 知识 . 到事 半功 倍 达
浅析桥梁工程全寿命设计方法
能 的年 限ห้องสมุดไป่ตู้。
2桥 梁 全寿命 周 期 。 ) 桥梁从 规划 设计 到丧 失使用 功 能 的全 过 程 , 括 : 包 规划 、 计 、 设 、 营 、 护 、 设 建 运 养 管理 、 报废 以及 必要 时拆 除等阶 段 。
持 良好 性 能 , 满足 使 用功 能 的要 求 。
推 荐方 案 。初步 设 计文 件是 材 料机 具订 购 、 安排 科研 项 目、 征地 拆 迁 准 备 、 制 施 工 图设 计 文 件 、 制 投 编 控 资 等 的依据 。
4 3 施工 图设 计 阶段 .
根 据 初 步 设计 文 件 及其 批 复 意 见 ,进 行施 工 图 阶段 的全 寿 命设 计 。深 化建 设 条件 及 环 境 条件 的调
需求 。为确保 桥梁 设计 寿命周 期 内的 良好性 能 , 寿 全 命设 计应 包括 以下 内容 :
实施阶段 。 其他大多数发达国家, 2 世纪 9 年代 从 0 0
初才 开始研 究, 目前 仍处 于起 步阶段 。他们 从经 济管 理 入手 , 发桥 梁 全寿 命成 本 分析 计算 软件 , 研 进行 桥
内桥梁 的人 文 、 生态 、 境 、 术 、 能和 经济 效益 等 环 技 功
综 合 最 优 , 结 构 、 料 、 久性 、 学 、 保 、 工 、 对 材 耐 美 环 施 管养 以及全 寿命成 本等 进行 综合 设计 的方法 。
3桥梁工程全寿命设计 的主要 内容
全 寿命 设计 是桥 梁 工程 建设 中最 为 重要 的一 个 环节, 它将 业 主 、 用者 和社 会 需求 转 化 为桥梁 结 构 使 体 系 的性 能要 求 ,建 立 并优 化 结构 方案 以实现 这 些
浅谈桥梁设计中存在的问题及解决对策
浅谈桥梁设计 中存在 的问题及解决对策
高 晨
( 北海 工程设计 院 , 山东 青岛 2 6 6 0 0 0 Байду номын сангаас J
设计结构和桥梁连接 ,并严格 按照规 定的安全指标 来保 证桥梁结构 的安全,不管标准规范 ,还是材料 和技术更新的速度多快 ,都应该 注重结构耐久性 。 2 解 决 的 对 策 2 . 1重视桥梁工程质量 考虑 提高 桥梁 工程 的耐久性 应该 运用科 学和可 持续发 展 的方 法 ,在有效使用年 限内保证 桥梁的正常使用 ,重视监督工作 ,对桥 梁 的各个部位进 行维护 和检修工作 。在实际设计桥梁过程 中,应该 充分考虑好桥梁 的社会 效应和 费用经济型。在设计桥梁时 ,使用高 【 关键词 】 桥 梁设计 ;分析 问题 ;解决对策 科技的计算机技术进 行精密 设计,对设计方案进行实时的优化 ,以 保证其合理性 ,采用 智能化的方式生产桥梁 的建筑部件 ,运用遥感 引 言 技术和 G P S技术对实 际施工进 行有效 地监控 。 在 桥梁 的施工质 量上 , 目前我 国桥梁 在结构设计方面上 。只单纯 注重结构强度 问题 , 很少考虑到 结构的耐久性 ,一般 只注重 强度 最大的承受力 ,并不注 应该对桥梁 工程 进行总体部署和规划 ,不实 行以低价 中标 的方 式, 重使用最大年 限。然 而桥 梁结构在整个使用年 限中最 关键就是实际 有利于保证施工 质量 ,扩大施工方 的生存空 间,因为低价 中标 的施 应 用 的 性 能 , 实 际 上 , 注 重 耐 久 性 仅 仅 停 留在 表 面 上 ,并 没 有 深 入 工方要想生存 下去,不让 自己亏损 ,就是改变设计方案实 现经济利 的研究 ,更 没有 清楚提出使用有效 时间的限制,并没有对桥梁 的耐 润 ,这样并不能保证好桥梁施 工的质 量和 安全。 久性进 行专 项研究和设计 。这些都 可能造成交通事故产生 、桥梁结 2 . 2关注和研究工程疲 劳损伤 般 桥梁工程承担 的车辆荷载力 是动荷 载力,动荷 载力对桥梁 构实用 性能较差、使用时 间较短 ,这些都是与国际桥梁结构标准是 不相符合 的,国际桥梁设计较注重 结构 耐久性、安全和适用 ,同时 结构产生 一定的循环 应力 ,会导致桥梁结构 出现震动 ,甚至导致桥 梁 结构 出现 不同程度上的疲劳损伤 。因为桥梁结 构使 用的材料 并不 也是不符合桥梁 结构的综合经济价值 。 是连贯 的材 料结构,实际上存在着很 多细微 的缺 陷,在 车辆连续荷 1桥 梁设计 中存在 的问题 载 的作 用力的环境下 ,这些细微 的缺 陷旺旺会发展成为大问题 ,导 1 . 1 没 有 严 格 审 核 和 监 理 机 制 我国桥梁设计普遍存在 的问题就是过于依赖专家 的会 审,这使 致桥梁 受损,并使得桥梁建筑材料 出现 一些裂纹,假如这些裂纹得 得 审核设计工作没有实际的作用 ,失去了其存在的真正意义,所 以, 不到有 效的保护 ,很容 易产生桥梁材 料和结构出现断裂。在一般情 这种专 家式的会审很容 易忽略设计 方案的经济效应 ,只是关注设计 况下,往往 早期的疲劳损伤不容 易检测得 出来,但 是早期的疲劳损 方案 的可行性 ,从而在一 定程度 上导致桥梁设计不合理 的方案得 到 伤 会引发的结果是事故性 的,所 以在桥梁 设计过 程中疲劳损伤常常 是关键 核心的 问题, 因为事实 发生 的钢材 断裂的事故有许多,其中 通过 。 有不少原因是因为疲劳过度 引发桥 梁断裂的安全 事故 。所 以必须重 1 . 2桥梁 安全和耐久性得不到保 障 世界上时有 出现关于桥梁坍塌的安全事故 ,所 以桥梁安全的问 视桥梁的疲劳损伤 问题 ,制 定出科 学有效的方法对其进行检测 ,实 题 引发 了桥梁建筑工程界 的关注。现如今桥梁安全隐 患的事 故产 生 时地进 行维修和 保护工作。 的主要原因就是桥梁 管理 技术和水平较低造成 的,一般在使 用情 况 2 . 3 吸取 国外的先进技术和优秀经验 中,桥梁在没有到设 计时预先使用时间 ,就 出现 了一 列的安全隐患 在桥梁设计过程 中, 应该重视施工设计 的管理水平和施工质量 , 问题 有很 多的桥梁 在完工后投入使用几年之后 ,就 出现 了桥梁结 还需要吸取 国外先进经验祀 学习先进的技术,运用合理有效的安全 构的耐久性 问题 ,还有就是桥梁工程施工 的材料较差 ,并没有做钢 施工方法 ,在实 际使用过程 中对桥 梁的结构实用性能 ,处理好桥梁 筋保护层 ,导致一些 桥梁 结构构件的开裂 ,这些都是 都引发桥 梁工 的耐久性和安全隐患 问题 ,不 断研 发新的设计方法和技术,有利于 程事故的关键 因素 。 我桥梁 工程建筑行业的发展和进步 。 1 . 3在 实际施 工过程 中产生 的问题 3 结 语 施工过程 是检验桥梁设 计的一项重要环节, 在实际施工过程 中, 专家预测在不久 的将来 会出现大量桥梁抢修、加固甚至改建的 由于施工方法 的不合理 , 和 工作人员不重视对工程施工质量的把关 , 局面。所 以我们还需要在桥梁 全寿 命期设计、桥梁景观 、材料和工 这些因素都影 响了桥 梁工程的施工进展 ,不 能实现预 期的 目标。 由 艺 以及规划与管理等方面进行 现代桥 梁设计的新 理念探讨 。桥梁工 于钢筋混凝土 的结构不够 密实 ,在监控施工过程 中,并不重视关键 程是关乎人们生命安全 的建筑 工程 ,桥梁结构设计的关键因素就是 以往陈 旧的桥梁设计 思路主要考虑 的是桥梁结构 的强度 , 的指标 ,那就 是混凝 土的密实性 ,单单重视混凝 土的配比设计 ,据 安全性能 , 科学研究表 明,在 实际的桥 梁检 测中,在使用 2 0到 3 O 年的年限之 据研究专家推测 ,在未来,可 能会 出现许多桥梁维修和加 固的工作 , 后 ,因为混凝 土的碳化程度较高 ,钢筋 出现 明显的腐锈的 问题 ,还 所 以设计人员 需要在 关于桥梁工艺和使用寿命上进行更加深入 的研 有混凝土保 护层 实际的厚度构造不合理 ,混 凝土 的作用就是保护钢 究 。才能保证好桥梁设计事业有效 的发展 。 筋防止 出现锈蚀 ,因为混凝土 的实 际厚度和 分布设计都关系到钢筋 参 考 文 献 : 梁培 南, 张 国毅. 桥 梁设 计中耐久性较差的原 因及对策安 全性 耐久性 能的发挥作用,建造材料混凝土 的保 护层大小厚度都是不均 …杨铭, 和 耐久性 差的原 因分析 l 1 1 . 科 技信息( 科 学教研) , 2 0 0 8 ( 0 8 ) . 匀 的,甚至 导致钢 筋出现露筋的 问题 。 1 . 4设计理论和结构不合理 f 2 1 吕言鹏, 郭晓文. 浅谈桥 梁维修加 固过程 中的一 些 问 题 及措施 Ⅱ 1 . 科 在桥梁设计工作中 , 尤其是在设计和处理桥梁建筑施 工过程 中, 技 资讯 , 2 0 1 0 ( 3 3 ) . 还有许 多关 于安全性的方面需要 改善 在设计桥梁结构过程 中,每 [ 3 ] 章天明, 王建强, 茅建波 . 造成桥梁设计耐久性差的原 因 探析 卟 科 个设计 人员根据不 同的环境都有关于桥 梁结构的布局和设计标准 。 技信 息( 科学教研) , 2 0 0 8 ( 1 3 ) . 设计结 构的最重要任务是选用科技合 理的建筑结构方案 ,然后就是
桥梁工程的基于全寿命周期设计框架探讨
:
Sc i en ca and Te th no l o gy  ̄n ov at i o n He r a l d
工 程 技 术
桥 梁 工 程 的基 于全 寿命 周 期设 计框 架探 讨
宣秀 珍 ( 江苏纬信工程咨询有限公司 江苏南京 2 1 0 0 2 9 )
摘
l 23. 始 就 桥 梁 全 寿 命周 期 设 计 开 展 相 关 研 究 。 目建 设 的 技 术可行 性 、 必要性、 实 施可 行性 关 于桥 梁 全 寿 命周 期 的研 究 , 我 国 相 对 于 等 方 面 的综 合 性 研 究 。 全 寿 命 桥 梁 设 计 是 [ 2 ]徐 国平 , 刘 明虎 , 耿爽. 桥 梁 工 程 全 寿 命
要: 当 前桥梁领域中维修养护成本过 高的情况 , 桥 梁全寿命周期的设计理论开始为 人们所关注。 桥莱的全寿命周期设计理论是在桥 桌的结
构设计之初, 在保证桥 暴在服 务周期 内安全运营的前提下, 寻求一种整个寿命 周期的成本最优化的全新的设计方法。
关于桥梁设计中安全性与耐久性的探讨
那 外 就 结构 与安 全 ,或 日使 用 功能健 全需 有各 续 , 么结 构 在 内 、 因复 合作 用下 , 会一 破 倒塌 生命夭 折 ” 。工程师 近 些年来 ,国 内发生 不少桥 梁倒 塌 的严 项 内因 的高质 量保 证 ,具 有坚 强抵 抗外 因的 天天衰 退 , 损 , 而 “ 重 事故 , 造成很 多不该有 的人 间悲剧 。 但调 查 “ 体能 ”如前 所述 , 拉桥 的拉 索如 质量 获得 必 须清 醒承 认整 体结 构 的寿命和 各部件 的寿 : 斜 分 析结果 表 明 , 多 事故是 因为 设计 不规 范 保证 ,那 么结构 寿命期 内换 索 就可 减少 一次 命是 不 等 的 ,如 橡胶 支 座寿命 不超 过 2 年 , 很 O 或 施工 不注意 质量 控制造 成 的 。施 工 中的 偷 或 二次 。 质量 保证 首先 反映 的是科 学技术 、 工 拉索 的 寿命仅 l~0年 ,拉 索的 护套寿命 不 04 0年 O 工 减料 、 工程 腐败 , 设计 中的 态度 不 严谨 , 计 艺水平 。如 果拉 索寿命 可达 到所 要求 设 计寿 超过 2 ,钢结 构 的油漆 保护 最优 为 2 年 那 如 算 错误 等等都是造 成桥梁 英年 旱 逝或 出现 安 命 期 的那样 长 , 么就 不需要 换索 了 。 钢桥 等 等 。只有对 这些 自身 寿命 期低 于结构设 计 全 隐患 的重要 因素 。 目前 , 梁设 计 的耐久性 的油漆 保护 能 达到 10年 ,那 么钢结 构建 好 寿命 期 的 部 件必 需 要 在构 造 上保 证可 查 、 桥 0 可 就不 需要 再油 漆保养 了 , 如果 我们 能 制造 修 、 可换 、 加 强 , 可 对结 构 在
公路桥梁安全性和耐久性设计中的问题及对策
公路桥梁安全性和耐久性设计中的问题及对策摘要:设计是工程建设的灵魂,是工程安全性和耐久性的基础和保障,公路桥梁工程的设计概莫能外。
在设计过程中,需要从多个方面来深入分析,减少设计失误,为后续施工提供依据。
在公路桥梁安全性和耐久性的设计上,必须要能够充分了解影响因素,并在设计时加以重视,减少问题的发生,提高公路桥梁设计水平。
基于此,本文详细分析了公路桥梁安全性和耐久性设计中的问题及对策。
关键词:公路桥梁;安全性;耐久性设计;问题;对策1重视公路桥梁设计安全性和耐久性的重要意义桥梁安全性和耐久性直接影响桥梁使用寿命,并与公路运营有十分密切的联系。
因此在桥梁设计中,须同时考虑桥梁安全性和耐久性,优化公路桥梁的建设水平。
2公路桥梁安全性和耐久性设计中存在的问题2.1缺乏科学设计理念,结构设计不合理当前,我国在设计上对于强度过于重视,而对耐久性重视不够,在设计过程中没有充分考虑到结构是否合理,这样就会影响公路桥梁后续使用的安全。
在对桥梁结构整体设计过程中,因为受力和传递方法不同,容易导致公路桥梁的结构体系发生变化,最终使得公路桥梁埋下一定安全隐患[1]。
此外,随着经济的发展,超载车辆过多,在原设计中对超载荷载考虑较少,导致桥梁裂缝宽度不能满足桥梁设计要求,严重影响桥梁耐久性,桥梁裂缝如下图。
图1 桥梁裂缝2.2施工管理不足在落实公路桥梁施工过程中,需要严格把握施工技术运用、建材质量等方面的情况,避免因为施工建设不当而产生的安全耐久性下降问题。
由于公路桥梁的建设周期偏长、突发情况较多,在进行工程管理时的难度明显加大,较容易造成纰漏和疏忽。
部分施工单位在建设的过程中,没有严格参考设计规划的要求开展工作,存在着工序不当、质检标准偏低等问题,在项目的交付、使用过程中存在较大的安全隐患。
2.3设计制度管理体系不完善部分设计单位针对公路桥梁工程的设计,缺乏一套完善、详细的管理机制,导致设计方案的合理性受到影响。
尤其是当前公路桥梁工程规模越来越大,设计工作需要多个设计人员参与,并且要联合现场勘察、工艺技术专家进行综合分析。
桥梁耐久性存在的问题及解决措施、办法探讨
25 桥 梁 的超 载 应 引 起 重视 .
汽 车超 载主要有三种情况 : 一种是因为桥梁的使用年限
场, 不但无法 建设 出出色的工程项 目, 严重 的情况下更会 制
已远远超越 自身 的桥龄 ;其次是桥梁通行 的车流量超标 ; 另
一
约有关行业 的健康发展 。 要提高工程质量就必先提高人的素
重, 又要面对不断变 化的天气环境 , 还要考 虑经济 、 实用 、 人
文、 技术等等方面。因此 , 本文就桥梁未来发展 面临的问题进
行探讨。
Байду номын сангаас
仅会 引发桥梁整体 的振动 , 还会 造成结构 的疲 劳损伤 。由于
桥 梁所采用 的材料并 非是均匀 和连续的 ,在循 环荷载作用
下, 一些微小 的缺陷会逐渐发展 、 延伸 , 最终 合并形成损 伤 ,
参考文献
【 何 霞, 韦生 . 打桩和基 坑井点 降水情 况下周边建 1 ] 杨 基础 筑物 沉降观 测方 法的研 究 . 州职业 大学 学报 ,07 扬 20,
(1: — 0 0) 7 4 3
3 结语
本 降水工程基坑开 挖面积大 , 历时 达 3个月左右 , 过 通 工程实践 , 有以下几点体会 : ①合 理地 选择利用 井位 。场地 不 同地段 渗透性差别较大 , 井位尽量选在砂层厚 的地段。如 本基 坑周边 内 3 4眼井 , 因成井质 量好 、 出水量大 、 控制 范围 广 , 好地完 成 了降 水工 作 ; 较 ②合 理安排 施工计 划 , 确保 井 点施 工与降水连续进行 。本次 降水采用流量 1m3 5 / h与流量 3 m3 0 / h的潜水 泵交叉使用 , 保证 水位降低在 可控范 围之 内; ③ 由于本基坑工程 工挖面积过 大且开挖过 深 , 分层开挖 , 需 同时要给支护 提供工作 面 , 由于电梯井处低 于降水水位 , 又 造 成在开挖过程 中 , 在电梯井基 坑处加密 降水 井 , 需 给后期
中外桥梁长寿命化进展及其思考
7
1 引言—桥梁工程发展的“三段论”
数量
新建桥梁 修复加固桥梁 改造重建桥梁
新建为主阶段
建养并重阶段
管养为主阶段
时间
国家或地区的桥梁总体发展变化情况,桥梁保有量最终会相对稳定 桥梁新建时的强度会与桥梁修复加固时的强度相对应 工业化国家已进入“管养为主阶段”;中国正迈向“建养并重阶段”
18
3 美国公路桥梁更新计划
美国公路战略研究计划(第二期) Strategic Highway Research Program (SHRP-2)
Safety
Renewal
Capacity
优质客 户服务
Reliability
时间:2006-2015 经费:~$3.5亿
主旨:关爱生命,减少拥堵,改善生活质量
钢铁桥 40%
砼桥 10%
圬工拱桥 50%
大多数圬工拱桥的服役时长接近150年
钢铁桥 ∽16,000座
铸铁-680 座;熟铁-5,600 座;钢-9,700 座
<10 年,10%;20-50 年,10%; 50-100 年,30% ; >100 年,50%
混凝土桥 ∽4,000座
<20 年,25%;20-50 年,55%; 50-100 年,16%
2013年,7.10万座 >50年,占比18%
2023年,17.1万座 >50年,占比43% 桥梁老化数量激增!
2033年,26.7万座 >50年,占比67%
∽700,000座
22
4 日本桥梁长寿命维修计划
日本国内钢桥情况
数据统计来源:日本 橋梁建設協会 http://www.jasbc.or. jp/statistics/statistic s.php
桥梁设计中存在问题及解决措施
浅谈桥梁设计中存在的问题及解决措施摘要:随着我国经济实力的不断增强,我国桥梁建设技术已经步入世界先进水平之列,正在由桥梁大国走向桥梁强国,但我国在桥梁设计方面仍然存在着诸多的问题。
本文结合当前我国桥梁设计的现状,论述桥梁设计中存在的主要问题,最后针对这些问题提出了改进和提高桥梁设计的有效措施。
关键词:桥梁设计;存在问题;措施一、引言自20世纪90年代以来,我们桥梁建设进入了最辉煌的发展阶段,开展了全球最大规模建设,取得的成就世人瞩目,目前世界上各种桥型有代表性的桥梁大部分都在我国。
特别是发生08年国际金融危机后,我国制定了一系列的政策进行应对,其中主要的一项便是加大基础建设的投资力度,因而对桥梁设计方法的研究具有重要的现实意义。
二、我国桥梁设计现状我国现行的桥梁规范对桥梁设计主要提出的要求是适用、经济、安全、美观,这些要求基本上包含了人们关心的所有重要问题。
具体的桥梁设计过程按承载能力和正常使用两种极限状态来进行。
桥梁的极限承载能力主要是考虑当桥梁的控制结构丧失承重能力临界状态时的承载能力,桥梁的基本设计原则就是要求桥梁的荷载效应不利组合的设计值一定要小于或者是等于结构抗力的设计值。
要充分利用工作条件系数、材料安全系数以及荷载安全系数等一些不确定的因素,进行综合的考虑,同时还要考虑这些因素综合作用下的桥梁总体的安全储备,是一个半概率的极限状态设计法,这可以看作是对桥梁安全性要求的根本保证。
正常使用极限状态控制结构在正常使用状态时应力、裂缝和变形小于一定的限值,对应于适用性的要求。
在桥梁方案设计和评审阶段会考虑到经济和美观的要求,对于中小桥梁主要关注经济性,而大型和特大型桥梁对美观问题越来越重视。
三、桥梁设计中存在的主要问题1、桥梁的安全性及耐久性较差目前在我国发现在大量新建桥梁的同时,也已经出现了许多因安全性不够、耐久性差等原因在不断的加固维修甚至拆除不到使用年限的桥,甚至有的在使用中出现坍塌造成严重交通事故和恶劣社会影响。
桥梁使用寿命规划设计
桥梁使用寿命规划与设计浅探摘要:做好桥梁使用寿命的规划和设计,是确定出桥梁设计使用寿命的长短和采用什么样的方法和措施来实现其设计的使用寿命,也是基于全寿命桥梁首要及至关重要的设计过程。
从而确保桥梁在其设计使用寿命内,在预期的使用环境中,可以维持其安全性能、使用性能以及可以接受的外观,令人满意的使用,并且使整个生命周期内的总成本和总环境影响最小。
关键词:桥梁使用寿命规划与设计研究对策1、桥梁使用寿命简述1.1桥梁使用寿命概念界定长久以来,国内工程界习惯地将桥梁设计使用寿命等同于业主或使用者对桥梁及结构使用寿命的目标要求。
实际上二者是不相同,桥梁使用寿命的长短与生命周期总成本有直接的关系。
1.2 影响桥梁使用寿命因素1.2.1内在因素主要为保护层厚度、水灰比和密实度、水泥品种、标号和用量、钢筋类型、预应力筋品种、灌浆质量、结构或构件的构造等,影响桥梁结构的碳化速度、结构或构件的裂缝形式等。
1.2.2 外在因素主要为桥梁及其构件的表面损伤或连接损伤、疲劳作用、变形等;自然和人为的环境因素,如除冰盐、有害化学物质侵蚀等,主要对混凝土、钢筋和预应力筋腐蚀破坏。
1.3桥梁使用寿命终结准则当桥梁结构某种技术指标进入不合格状态;或通行能力已不适应新的需要,用途发生改变;或继续维修己不如拆换更为经济及结构运营对环境影响及环境成本超过容许值的期限。
造成桥梁混凝土剥落、钢筋或预应力筋锈蚀等现象,符合不安全、不适用和不经济三种寿命终结准则之一或其组合时,视为桥梁使用寿命终结,需废弃、拆除或重建和改建。
2、桥梁使用寿命的规划与设计2.1. 桥梁使用寿命的总体要求充分考虑业主和用户的期望需求,通过对桥梁拟建区域规划、交通运输系统和业主投资的规划,桥梁用途和使用环境及未来交通发展和使用环境变化的分析,从经济角度考虑相应的功能收益,确定桥梁设计使用寿命的目标,一般为50一100年,重要的也能使用120年。
2.2 桥梁使用寿命设计参考因素在确定桥梁的设计使用寿命时,必须考虑的影响因素有:分析桥梁用途和确定使用环境结构将受到的荷载、作用和气候条件;选择满足设计要求的材料和结构类型、旧桥相关数据的引用;平衡在经济性与长寿命之间构件实际使用寿命;考虑桥梁设计寿命功能过时的风险及投资巨大、对社会、经济发展意义重要的桥梁较高的设计寿命。
桥梁安全耐久性和全寿命设计研究概况
桥梁安全耐久性和全寿命设计研究概况引言桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,对于确保交通运输的安全和有效性至关重要。
然而,由于桥梁使用条件的影响,如负荷、环境因素和年久失修等,桥梁的安全性和耐久性问题已成为一个持续关注的话题。
为了提高桥梁的安全性、延长寿命并降低维护成本,研究人员和工程师们一直在努力寻找解决方案。
本文将概括介绍桥梁安全耐久性和全寿命设计的研究现状和主要内容,并探讨其在桥梁设计和维护中的应用。
桥梁安全耐久性研究桥梁安全耐久性研究致力于在桥梁建设和使用过程中对各种因素进行评估和预测,以确保桥梁在使用寿命内保持结构安全性和功能性。
这些因素包括荷载、环境、材料和结构状况等。
荷载因素桥梁在使用过程中承受各种静态和动态荷载,如车流、行人、风荷载等。
荷载因素研究的目的是评估荷载对桥梁结构和材料的影响,并制定相应的设计准则和荷载标准,以确保桥梁的安全性。
环境因素环境因素,如气候、盐雾、酸雨等,对桥梁结构和材料的耐久性具有重要影响。
研究人员通过测量和模拟环境因素对桥梁的影响,以改善材料的耐久性和结构的防护性能。
材料性能桥梁材料的性能直接影响桥梁的安全性和耐久性。
研究人员通过实验和模拟分析,评估不同材料在不同工况下的性能表现,以指导桥梁材料的选择和使用。
结构状况监测结构状况监测是桥梁安全耐久性研究的关键环节。
通过使用传感器网络和监测设备,对桥梁的结构状况进行实时监测和评估,以检测潜在的结构问题并及时采取维修措施。
桥梁全寿命设计研究在传统桥梁设计中,通常只考虑使用阶段的安全性和功能性。
然而,随着桥梁年限的增长和维护成本的提高,研究人员开始将桥梁设计延伸到全寿命的概念上,即在设计阶段就考虑到整个桥梁寿命周期内的维护和更新需求。
桥梁全寿命设计研究的主要内容包括以下几个方面:寿命周期成本分析桥梁的维护和更新成本是一个关键的考虑因素。
研究人员利用寿命周期成本分析方法,考虑到桥梁设计、建设、运营和维护阶段的各种成本,以优化设计方案并降低维护成本。
关于桥梁结构寿命周期的探讨
(L)首先对桥梁建立档案, 派专人负 把 责,
(2)采用国外的做法, 在条件允 许的情况 理经验, 一些养护、 维修方面的新工艺, 新td 表面 水的排放肯 定不成问题, 于桥面往往 但由 对桥梁(特别是大中 桥)投保意外险, 这样做 术, 新材料与白 的实际相结合, 己 并灵活加以 是沥青 混凝土十 水泥混凝土 组合, 6T 沥青 1 `面层 下, 一个监督渠道 为了 利益不受损失. 保 应用, 下渗的水受施工 等方面原因有时就不易 徘出, 就多了 (6)加强对桥梁检查检测设备 备工 的配 作, 从而造成桥面的损坏, 如果在桥面两侧(最低 险公司势必会派专业人员在 日常加强巡视、
桥梁的寿命长短往往取决于后期的维 修、养护, 更何优桥梁常是影响交通的主要 瓶颈, 因此及时的维修、养护, 防患干未然 从而进一步延长其寿命 , 就显得非常有必要
构的耐久性, 延长桥梁的使用寿命.
( 5 )对桥梁后期管理、养护人员加强培 训, 使他们充分认识到如何提高桥梁结构各部 分寿命与整体寿命以及在平常养护时应注意
4 结语
一座桥梁的寿命的长短 与其寿命周期中 各阶段是息息相关的, 只有对每个阶段加强管 理,合理安排、充分认识, 才能保证结构各 部分的耐久性, 从而提高 桥粱整体的 寿命, 使
它发挥更好的经济效益、社会效益。
2 施工方面 施工质 量近年来越抓越紧, 像下部 结构、 梁 板等结构部分可以 说无论从施工工艺, 还是 从检 测手段、 监理方面 都非常成熟, 量控制 质 得比 较好, 但对桥梁来说, 损坏之处往往在桥 面等小的细节方面. 像目 前较多现场 踏看, 建 并与
设养护单位加强沟通, 对一些经常出现的毛
病 . 可以在以后设计中加以改进 。
使检查的手段现代化, 才能真正发挥其应 命。 譬如, 桥梁按预期目 使用30年, 备, 一座 标可
基于全寿命周期的桥梁设计理念探讨
基于全寿命周期的桥梁设计理念探讨摘要:社会经济迅猛发展,对桥梁的设计质量与安全水平提出了更高要求,要想实现工程建设的可持续发展,还需在桥梁设计理念与施工手段等方面加强创新。
本文主要对桥梁全寿命周期设计理念进行阐述,分析桥梁全生命周期设计的内容与过程等方面,希望对相关工程建设起到积极参考作用。
关键词:全寿命周期理论;桥梁设计;研究随着我国高速公路网络体系的逐步完善,对桥梁的作用发挥更加看重,并对桥梁的功用性及外观度等方面提出了更高要求。
设计人员需紧跟时代发展,加强实践经验总结,本着引进来与走出去的原则,多借鉴国内外先进的设计理念和方法,熟练自如的应用全寿命周期设计理论,实现建设资源的整合优化与高效利用,不断放大项目设计在效益等方面的价值。
一、全寿命周期理论概述全寿命周期理论是指从长期效益出发,运用先进的技术手段与管理方法,统筹规划与建设及运行和退役等各环节,在确保规划合理与工程优质及生产安全和运行可靠的基础上,以项目全寿命周期的整体最优,当作是管理目标。
也是为资产与时间和费用及质量等方面的集成管理。
全寿命周期理论具备全面控制与宏观预测等特征,通过统筹考虑规划与基建和运行等各阶段的成本,从企业的总体效益出发,寻求最佳的方法[1]。
全寿命周期理论也是指从建设项目构思到建设工程报废的全过程,建设项目在全寿命周期中,经历前期策划与设计和计划及运行、报废处置等阶段。
对于建设项目,分为物理寿命与功能寿命及经济寿命和法律寿命。
而全寿命周期管理贯穿建设项目全程,各阶段的特征与目标不同,同时各阶段的管理环环相扣,同时存在多主体性与阶段性和持续性及整体性等特征。
二、桥梁全生命周期设计理念的体现1.桥梁寿命设计桥梁的使用寿命受内因与外因影响,从内因入手分析,包括桥梁结构与桥梁施工方法等设计阶段的因素影响,包括施工水平与桥梁原料选择等建设阶段的因素影响。
从外因入手分析,包括湿度与车辆荷载及水土作用和生物腐蚀等环境因素影响,包括施工人员水平和管理合理性及桥梁使用规划等人为因素影响[2]。
桥梁的全生命周期维护管理研究
桥梁的全生命周期维护管理研究引言桥梁作为交通运输基础设施的重要组成部分,对于保障社会经济发展和人民生活水平的提高起着重要的作用。
然而,由于桥梁长期暴露在自然环境中,承受着巨大的荷载压力,其结构和功能可能发生损坏和衰退。
因此,桥梁的全生命周期维护管理是确保桥梁安全运行和延长使用寿命的关键。
桥梁的全生命周期桥梁的全生命周期可以分为设计、建造、使用和维护四个阶段。
设计阶段设计阶段是桥梁维护管理的起点,通过提前预防和检测潜在的结构问题,设计人员可以做到在建造阶段就考虑到维护管理的要求。
设计阶段需要考虑桥梁的耐久性、施工可行性和维修保养的方便性等因素。
建造阶段建造阶段是将设计图纸转化为实际桥梁的过程。
在建造过程中,施工单位需要严格按照设计要求进行施工,保证建造质量和整体结构的稳定性。
同时,建造阶段也要考虑到将来的维护管理需求,例如加强桥梁构件的防腐蚀措施,采用易于检修和更换的材料等。
使用阶段使用阶段是桥梁全生命周期中最长的阶段,桥梁需要承受不断增加的交通负荷和自然环境的变化。
所以,及时的日常维护和定期检查是确保桥梁运行安全和功能正常的关键。
使用阶段需要对桥梁进行定期检查、养护和维修,以及进行必要的结构加固和改造。
维护阶段维护阶段是桥梁全生命周期的最后一个阶段。
在使用年限接近甚至超过设计寿命时,桥梁需要进行重大的修复和维护工作,以延长其使用寿命。
维护工作包括桥梁的局部拆除、补强、混凝土养护、涂层维护等。
此外,需要制定详细的维护计划,并按照计划进行维护工作。
桥梁维护管理研究的意义对桥梁的全生命周期维护管理研究具有重要意义。
首先,该研究可以提前预防和检测桥梁的结构问题,减少事故的发生,保障交通的畅通和运输的安全。
其次,通过科学合理的维护管理策略,可以延长桥梁的使用寿命,降低道路维护成本。
最后,桥梁维护管理研究可以推动桥梁结构和材料的创新,提高其耐久性和抗震性能。
桥梁维护管理策略桥梁维护管理策略需要综合考虑桥梁的设计特点、材料选择、施工工艺和使用环境等因素。
桥梁设计中耐久性的几点思考
不久就 出现 严重 的耐 久性 不足 的 问题 ,这也 化 ,从而 导致 结 构各 部分 不 同程度 的损 伤 和 修建的老桥超龄负载运营;其二是桥梁通行
劣 化 。在大 跨桥 梁领 域 , 内从上 世 纪 8 国 O年 代以来, 修建 了大量的斜拉桥 ; 虽然迄今为止 出现倒 塌或 严重 损 害的例 子很 少 ,但 已经有 多 座桥 梁因 为拉 索 的耐久性 问题而 不得 不提 力施加不合理等) 这些施工上的缺陷虽然短 前换 索 , 响 了使 用 又增大 了经济 损 失。 。 既影 期 不 会对 桥 梁 的正 常使 用 产生 明 显 的影 响 , 需要 指 出的是 ,很 多这 类 问题 与没 有进 但 却会对 结构 的长 期耐 久性 产生 非常 不 利的 行合 理 的耐 久性 设计 有关 ,这也 促 使人 们重 危害 。 新认 识桥 梁 的耐久 性 问题 。大量 的病害 实例 1 . 2设计 理论 和结构 构造体 系不 够完 善 也证 明 , 了施工 和材 料 方面 的原 因 , 响结 除 影 在 承认施 工 存在 问题 的同时 ,也 不可 否 构耐 久 性的 决定 性 因素是来 自构造 上 ( 即 也 认 , 梁设计 领域 , 别是 关于 桥梁施 工 和 设计 上 ) 在桥 特 的缺 陷 。 使 用期安 全性 的 问题 还 有许 多可 以改进 的地 国内 从 上世 纪 9 代开 始 重 视 了 对结 0年 方 。结构 设计 的 首要 任 务是 选择 经济合 理 的 构耐 久性 的研 究 , 取得 了不 少成果 。 些研 也 这 结 构方 案 ,其 次是结 构 分析 与构 件和 连接 的 究 大 多是 从 材料 和统 计分 析 的 角度 进 行 的 , 设计 ,并 取 用规范 规定 的安 全系 数或 可靠 性 对如 何从 结构 和设 计 的角 度及 如何 以设 计和 指标 以保 证结 构 的安 全性 。 施工 人员 易 于接受 和操 作 的方式 来 改善 桥梁 许多 设计人 员往 往 只满足 于规 范对 结 构 耐久 性却很 少有人 研究 。结 构 的耐久 性 设计 强度 计算 上 的安全 度需 要 ,而 忽视 从结 构 体 与常 规 的结 构设计 有 着本 质 的区别 , 目前需 系、 结构构 造 、 构材 料 、 结 结构维 护 、 结构 耐 久 要 努 力将 耐久性 的研究 从定 性分 析 向定 量分 性以及从设计、施工到使用全过程中经常出 析 发展 。 现的人为错误等方面去加强和保证结构的安 22重视 对疲 劳损 伤 的研 究 . 全性 。有 的结构 整体 性 和延性 不 足 ,冗 余性 桥 梁结 构所 承 受 的车辆 荷载 和 风荷载 都 小 ; 的计算 图 式和 受力路线 不 明确 , 成局 是动荷载 , 有 造 会在结构 内产生循环变化的应力, 部受力过大; 有的混凝土强度等级过低、 保护 不 但会 引起 结构 的振动 ,还 会引起 结 构 的累 准 , 村庄规 划能 否付诸 实施关 键所 在. 也是 。 4产 品创新 村庄 风格创 新 。 独特 的村 庄 风格 , 是村 庄 建设 规划 设计 成功 的一 个亮点 。新 农村 不 仅 要有 舒适 的人 居环 境 ,还 要在 村庄 风格 有 些 创新 。风格创新既要延续地域建筑文化特色
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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
过不同失效模型可靠性描述的应用对系统可靠性描述进行形成。
目前,已经有LCADS程序的开发,以此对劣化系统寿命周期分析中不同水平所具有的客观需求做出了保证,在该程序中,其通过编程方式的应用,即在程度劣化系统时变可靠性方面作为基本的监控以及评估数据进行应用,即在给定时间内系统可靠性指数所具有的增值以及分配情况进行考虑,而并非在扣个时间点内的固定指数值。
2.4桥梁腐蚀劣化
在服役过程中,桥梁将始终暴露在大气环境当中,对于混凝土桥梁来说,则可能因此出现钢筋锈蚀、服务水平降低、混凝土碳化以及桥梁承载力下降等问题。
对此,即需要能够做好混凝土结构劣化机理的研究,以此为桥梁维护方案的制定提供支持。
在混凝土桥梁具体运行中,钢筋腐蚀可以说是对其状态产生影响的主要因素,可能因此导致混凝土面层发生结构强度降低、开裂、约束失效等问题。
为了能够更好的分析寿命周期成本以及结构运营成本,目前较多的在结构强度损失方面进行可靠性研究,而在很多桥梁中,其钢筋腐蚀所具有的信号即为混凝土面层的分层与开裂。
预应力筋腐蚀情况的存在,则将会使预应力混凝土梁因此发生疲劳失效问题,且其失效概率的增长会超过其它结构性能的失效概率。
在该种情况下,为了能够对桥梁的劣化以及腐蚀情况进行防止,进一步实现其耐久性的提升,做好新型材料的研究十分关键。
对于纤维增强聚合物来说,其所具有高耐腐蚀特性的存在使其具有较好的应用价值,且较高强度的存在也能够具有超长跨径桥梁建造的潜力,也是未来桥梁设计建设当中可以考虑的材料类型。
而在未来工作中,即需要能够继续做好新材料的研究与设计,以此在桥梁劣化、腐蚀防治以及耐久性提升方面获得好的控制效果。
3结束语
桥梁的建设是当地交通事业发展的重要部分。
在上文中,我们对桥梁全寿命设计有关问题进行了一定的研究。
在未来桥梁设计当中,需要能够对全寿命设计这项工作引起足够的重视,从多方面做好设计重点的把握以及新技术的应用,不断提升桥梁应用效果。
参考文献
[1]张祯良.全寿命设计理念在混凝土桥梁概念设计中的应用[J].科技创新导报.2012(02)
[2]谷音,黄威,卓卫东.基于全寿命周期成本分析的桥梁设计研究综述[J].公路交通科技.2011(06)
[3]毛艳芳.浅谈桥梁设计中的全寿命理念的应用[J].科技信息.2011(17)。