桥梁设计寿命研究进展简介
基于全寿命思想的桥梁设计方法
02
性能评估
在方案设计阶段，对各种可能的方案进行性能评估，包括结构分析、安
全性评估、耐久性预测等，以确保设计方案满足业主和规范的要求。
03
施工管理
合理安排施工计划和资源分配，采用先进的施工技术和设备，确保施工
质量符合设计要求。同时，密切与业主、监管部门和其他相关方的沟通
协调，确保项目的顺利实施。
桥梁全寿命设计的关键因素
某高速公路大桥设计案例
背景介绍
某高速公路大桥是连接城市间的重要交通枢纽，为满足日 益增长的交通需求，提高桥梁的通行能力和安全性，需进 行改建。
案例分析
在全寿命思想指导下，设计团队对桥梁进行了全面规划， 充分考虑了桥梁的使用寿命、维护和管理需求，以及未来 的扩展和升级。主要考虑因素包括
结构设计
采用新型的悬索桥结构，具有较高的承载能力和稳定性。
环境因素
考虑桥梁所在地的气候、环境条 件，如湿度、温度、腐蚀物质等
，作为设计时的关键因素。
材料选择
选择具有高耐久性的材料，如高 性能混凝土、耐腐蚀钢材等，以 保证桥梁在使用年限内的稳定性
。
结构设计
优化结构设计，考虑荷载分布、 应力集中等因素，以改善桥梁的
受力状况，提高耐久性。
防腐设计与防护措施
表面处理
某市域快速路互通立交桥设计案例
1 2 3
背景介绍
某市域快速路互通立交桥是城市交通瓶颈之一， 由于交通流量大、车速快，给现有道路带来较大 压力，需进行改建。
案例分析
在全寿命思想指导下，设计团队对互通立交桥进 行了全面优化，以提高其通行能力和安全性。主 要考虑因素包括
结构设计
采用新型的斜拉桥结构，提高承载能力，减少桥 墩数量。
桥梁使用寿命规划与设计浅探
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
2019/11/4
Renda ZHAO, PhD. Prof. SWJTU
25
各类桥梁面临的耐久性问题
自二战以来，以斜拉桥的复兴为标志， 世界各地陆续修建了大量的大跨缆索承重桥 梁结构—悬索桥与斜拉桥。至上世纪末，己 发现悬索桥在使用十年左右后，钢索己出现 锈蚀；斜拉桥的拉索损坏更严重，国内外不 少斜拉桥的拉索甚至在使用不到十年就损坏 了。
6
引言
3) 我国建设部的《混凝土结构的耐久性及耐 久性设计指南》中定义结构耐久性为：结构 在规定期限内，在各种作用下维持其应用功 能的能力。这里的作用主要指大气、化学侵 蚀等导致材料性能退化的环境作用；功能则 主要指与结构承载力极限状态有关的安全性 (如足够的强度与稳定性)以及与结构使用极限状态 有关的适用性(如有限的变形、裂缝宽度以及美观要求
2019/11/4
Renda ZHAO, PhD. Prof. SWJTU
15
各类桥梁面临的耐久性问题
1.1混凝土桥梁的耐久性问题
混凝土桥梁(主要指梁式桥)的使用历经整个20世 纪，但大规模发展应用开始于第二次世界大战之后。 而发现混凝土结构的耐久性问题则在战后的六、七 十年代，一些发达国家的混凝土桥梁在使用了约三、 四十年后，纷纷进入老化期，引发对原有混凝土桥 梁的评估。人们始料不及的是：混凝土材料在环境 及使用条件下，出现了一系列影响结构耐久性的物 理、化学变化，如结构混凝土的碳化、保护层剥落、 裂缝的发展、钢筋锈蚀、渗透冻融破坏等等。
2019/11/4
Renda ZHAO, PhD. Prof. SWJTU
23
各类桥梁面临的耐久性问题
1.2 缆索承重桥梁的耐久性问题 缆索(拉索或吊杆)一般布置在
梁体外部，且处于高应力状态，对 锈蚀等外界侵害比较敏感，主要表 现在悬索桥钢索的锈蚀和斜拉桥拉 索的损坏。
桥梁设计中的安全性及耐久性研究
桥梁设计中的安全性及耐久性研究摘要：近年来，我国社会不断进步，随着人们交通出行需求增加，城市高架桥、跨河跨海大桥等项目亦增多。
在桥梁结构设计环节，安全性、耐久性关系到出行安全和便利，可降低交通事故的发生风险，是最基础、最重要的设计内容。
其中，安全性指的是正常使用环境中，在各种荷载作用下桥梁结构不会破坏损坏。
耐久性指的是在设计寿命内，采用正常维护管理方案，桥梁结构能发挥出相关功能，且这个过程中不需要大修。
结合实践，探讨了桥梁设计中的安全性及耐久性问题，供同业人员参考。
关键词：桥梁设计；安全性；耐久性；研究引言安全性与耐久性是桥梁工程施工建设中的重要指标。
通过保证桥梁工程建设的安全性与耐久性，更有利于提升桥梁工程整体效果。
不过，在实际工程建设中，也需认识到桥梁工程的复杂性和系统性特点，把握好影响桥梁工程建设的诸多因素，做好全面考量，在科学方案和正确技术工艺指导下，使桥梁工程建设能够实现安全和耐久性目标。
1安全性及耐久性设计目标及重要意义1.1安全性设计目标桥梁的安全性设计包括两方面内容：一是保证桥梁结构自身的使用安全，二是保证使用者的生命安全。
综合考虑材料构件、疲劳极限、使用环境等因素，桥梁结构能承受设计荷载，才能满足安全性要求。
依据《公路工程结构可靠性设计统一标准》（JTG2120—2020），一级、二级、三级安全等级的桥梁，其结构重要性系数分别是1.1、1.0和0.9。
1.2耐久性设计目标在《公路工程混凝土结构耐久性设计规范》（JTG/T3310—2019）中，明确指出耐久性要求包括6个方面：①合理设计桥梁结构型式，优化构造细节，以减轻外部环境作用和干扰；②桥梁结构的钢筋混凝土部位，其保护层厚度＞最小设计值；③大体积混凝土浇筑期间，采取有效的防裂措施，减少水化热带来的不利影响；④注重防水、排水设计，能及时排除桥面积水，避免降水渗透结构内部；⑤采用后张法施加预应力，要采取科学的防护措施；⑥在作业空间设置上，既满足现场施工需求，又要考虑到后期检修维护的要求，预留出一定的操作空间。
桥梁全寿命的设计与发展
桥梁全寿命的设计与发展摘要：介绍全寿命设计方法及应用,根据全寿命设计理论, 对桥梁设计建设的发展进行的分析, 提出桥梁设计建设所必经的3个阶段。
讲述了设计理论对我国桥梁建设的进步有着重大意义。
关健词：桥梁；全寿命设计；近年来, 国内外大量的桥梁, 出现了2种不同的问题桥梁年限没到就已经存在严重病害, 如适用性差、耐久性低、与城市规划不协调等桥梁已到设计年限, 虽然局部构件损坏、桥面铺装已破损、通行能力已不能满足现行通车要求, 但主体结构完好, 承载能力尚能满足现行标准。
前者由于桥梁还在设计适用期内, 会进行加固、修补, 继续使用, 造成桥梁建设成本的增加后者由于桥梁已到设计年限, 加固、修补的费用较高, 通常进行拆除, 由于主体完好, 承载能力尚足, 可以判断在早期建设中投人的成本很高。
2种现状, 虽然有不同的表现, 但从根本出发, 都可以归结为设计初期的考虑不足。
前者是对桥梁使用阶段考虑荷载增加时过于保守后者则是过高估计了荷载增加。
因此, 本文针对之前的设计进行推敲, 得到了采用桥梁全寿命设计的新方法。
1全寿命设计方法1.1定义全寿命设计理念是基于社会基础建设总体效益达到最优为最终目标提出的,最终目的是使桥梁在全寿命期内, 设计建设付出的成本得到最高的经济效益。
这里的成本付出, 不仅包括桥梁的最初建设费用,还包括了规划、运营、监测、养护、加固、拆除等。
因此, 桥梁的全寿命设计方法定义为综合统筹考虑桥梁寿命周期的5个主要阶段规划、设计、施工、使用、拆除, 通过成本分析, 寻求安全性、耐久性、美观性、有利于生态环境4个方面的经济效益平衡, 最终达到社会效益最好的设计理念（1）。
1.2费用模型除美国外, 其它国家对于系统的全寿命设计方法研究都不彻底, 费用模型不成熟, 因此使用美国现行的费用模型进行费用分析, 其中各种参量选取均以美国国情作为参考。
费用模型是以经济效益为目标, 以成本比例为因素建立的模型, 定义为在桥梁全寿命周期内发生的与桥梁的建设、维护、适用和管理相关的所有费用总和的计算模型。
混凝土桥梁设计中的耐久性研究
混凝土桥梁设计中的耐久性研究混凝土桥梁设计中的耐久性研究1. 研究背景随着城市化进程的不断加快，公路、铁路等交通建设已经成为国家经济发展的重要支撑。
而作为交通基础设施的桥梁建设，在保证交通安全、畅通的同时，还需要考虑其使用寿命和维修成本等综合因素。
其中，混凝土桥梁是目前最常见的桥梁类型之一，其设计中的耐久性是影响其使用寿命和维修成本的重要因素之一。
2. 研究内容混凝土桥梁设计中的耐久性研究主要包括以下几个方面：2.1 混凝土材料的选择和配比混凝土是混凝土桥梁的主要材料，其质量和性能直接影响桥梁的使用寿命和维修成本。
因此，在混凝土桥梁设计中，需要选择合适的混凝土材料，并进行合理的配比。
一般来说，混凝土材料应该具有较高的强度、耐久性、抗渗性、抗冻性等性能，同时应该考虑材料的可得性和成本等因素。
2.2 混凝土结构的设计和施工混凝土桥梁的结构设计和施工也是影响其耐久性的重要因素之一。
在设计过程中，需要考虑桥梁的荷载特点和使用环境等因素，选择合适的结构形式和尺寸等参数。
在施工过程中，需要保证混凝土的质量和施工工艺等方面的稳定性，避免在施工过程中引入不良因素。
2.3 桥梁维修和保养混凝土桥梁在使用过程中，难免会出现各种问题，如裂缝、渗漏、腐蚀等。
因此，桥梁的维修和保养工作也是保证其耐久性的重要手段之一。
维修和保养工作包括定期巡查、清洗、防腐涂料涂刷、加固修补等方面，需要根据桥梁的实际情况和使用环境制定相应的维修和保养计划。
3. 研究方法混凝土桥梁设计中的耐久性研究需要采用多种方法进行。
其中，实验室试验是最基础的研究方法之一，可以通过对混凝土材料的物理和力学性能进行测试，为混凝土桥梁的设计提供基础数据。
此外，还可以采用现场监测、数值模拟等方法对混凝土桥梁的使用情况和结构性能进行分析，为其维修和保养提供科学依据。
4. 研究成果混凝土桥梁设计中的耐久性研究已经取得了一些重要的成果。
例如，在混凝土材料的选择和配比方面，研究人员发现掺入适量的矿渣粉等掺合料可以提高混凝土的耐久性和抗裂性能。
桥梁寿命延长方法的探索研究
桥梁寿命延长方法的探索研究摘要：目的延长桥梁使用寿命的可行性分析方法对桥梁使用寿命的影响因素出发分析，研究出延长桥梁寿命的方法。
结论在理论上对桥梁的寿命延长有很好的效果，可以起到很大的作用结果对桥梁的寿命延长方面具有较大的意义关键词：桥梁寿命延长效果Abstract: purpose prolong the service life of bridge feasibility analysis method to bridge the service life of factors of influence, the paper studies the method of bridge extension service life. Conclusion in theory the life span of the bridge has very good effect, can will have a great impact on the life span of the bridge is quite significant Key words: the life span bridge effect引言随着高速公路和桥梁建设的快速发展，高速公路网和桥梁在国民经济和社会生活中的作用越来越重要[1]。
公路桥梁作为高速公路网的咽喉要道，在其服役期间，由于使用、超载、环境作用以及功能退化等人为或自然因素，导致各种结构损伤的发生。
同时，交通流量的不断增加，车辆荷载不断加大等因素也加剧了桥梁结构的老化。
此外，桥梁在服役期内也可能经历地震、风暴等自然灾害，这些因素均会导致桥梁承载能力和耐久性的降低，使桥梁运营状况不能满足规定的要求，甚至影响到运营安全。
如何合理评估在役公路桥梁的可靠性，并对其剩余使用寿命进行预测，己逐渐成为国内外桥梁学术界研究的热点问题之一。
1 使用寿命的分类考虑全寿命成本是合理确定使用寿命和耐久性设计的重要内容之一[2]。
桥梁工程全寿命设计理论与方法研究
桥梁工程全寿命设计理论与方法研究报告简本1 概述1.1 桥梁全寿命设计研究背景及意义传统的桥梁设计中未明确桥梁整体及主要构件的设计寿命，桥梁设计寿命的确定也缺乏技术支撑和具体的设计方法；桥梁对周围生态环境的影响、桥梁景观与周围环境和谐统一等因素考虑较少等。
因此，传统的桥梁设计理念越来越不符合桥梁工程科学发展的要求，导致了现有桥梁存在使用性能差、使用寿命短、全寿命经济性指标差等问题，已经严重影响了桥梁正常服务功能的发挥，并且给养护、维修等后期运营管理带来巨大的经济和社会负担。
为了可持续发展，需要把传统设计方法拓展到桥梁的整个使用寿命期，考虑桥梁建设的全过程，从规划、设计、施工和使用期管理，一直到拆除和材料的回收再利用，进行桥梁全寿命设计。
2004年本研究项目的批准和启动，标志着我国向桥梁全寿命设计的全面研究和应用迈出了扎实的一步。
本项目首先从我国现有桥梁状况调查分析入手，全面展开了以下十个专题的研究，在大量工作的基础上分别获得了预期的成果，提出了《桥梁全寿命设计指南》，成为我国实现桥梁全寿命设计的良好开端，为以后开展进一步的桥梁全寿命设计研究奠定了坚实的基础。
（1）国内外桥梁全寿命设计方法研究现状调研（2）桥梁典型病害调查及桥梁正常使用寿命确定（3）桥梁全寿命周期成本计算模型研究（4）桥梁各设计阶段全寿命设计方法研究（5）全寿命桥梁风险评估与保险策略研究（6）桥梁混凝土构件全寿命设计研究（7）桥梁钢结构构件及缆索系统全寿命设计研究（8）桥梁附属设施全寿命设计研究（9）桥梁全寿命设计示例（10）桥梁全寿命设计指南1.2 我国现有桥梁调查分析项目组对全国沿海和内地16个省、市、自治区、1968年到2008年我国不同时期建成的、不同桥型、有代表性的38座桥梁（包括悬索桥、斜拉桥、悬吊斜拉组合桥、拱桥、混凝土连续刚构桥、混凝土连续梁桥等我国不同时期修建的各种桥型）进行了调查，调研的内容包括设计资料、施工信息、环境信息、使用条件、管养资料、桥梁的主要病害及治理措施等。
日本桥梁长寿命研究新进展
世界桥梁 ２０１９年第４７卷第２期（总第１９８期）日本桥梁长寿命研究新进展编译 陈开利（中国中铁大桥局集团有限公司，湖北武汉４３００５０）摘 要：桥梁使用寿命问题是国内外桥梁工程界普遍关注的热点之一。
通过收集日本有关桥梁长寿命研究方面的技术资料，分析归纳了桥梁长寿命研究的新进展：长寿命与延长寿命的区别、预防性养护是延长使用寿命降低维护管养费用的关键、桥梁的长寿命管养计划、引入资产管理概念后提出以使用２００年为目标、本州四国联络桥大型桥梁群及旧桥的长寿命管养实例以及超高耐久性桥梁的开发等。
关键词：桥梁；长寿命；预防性养护；资产管理；维修加固；超高耐久性中图分类号：Ｕ４４８；Ｕ４４５．７文献标志码：Ａ文章编号：１６７１－７７６７（２０１９）０２－００５０－０５收稿日期：２０１８－１１－２８编译者简介：陈开利（１９５５－），男，教授级高工，１９７８年毕业于西南交通大学桥梁工程专业，１９８５～１９８６年在日本研修桥梁设计与施工技术，２００６年毕业于东北大学，工学博士（Ｅ－ｍａｉｌ：ｂｓｒｉ８３５２＠１６３．ｃｏｍ）。
１ 概 述上世纪８０年代，日本的桥梁建设处于建设高峰期，本州四国联络桥等大型跨海大桥先后建设，其技术水平曾引领着国际桥梁工程界的发展。
在建设高峰期过后，逐渐转入精细化管理与养护阶段。
２００２年日本国土交通省开始在全国实施公路桥梁的长寿命管养计划，并根据长寿命管养计划提出了预防性养护的管理理念。
２０１３年日本国土交通省科学技术与创新委员会（ＣＳＴＩ）启动了跨部门的战略创新推行计划（ＳＩＰ），其中之一是“基础设施维护、修缮与管理”研发计划。
桥梁使用寿命问题是目前国内外桥梁工程界普遍关注的热点之一，介绍日本在桥梁长寿命研究方面的新进展，对于提高我国桥梁管养水平具有极其重要的意义。
２ 早期桥梁使用年限的定义日本早期曾流传着“桥梁寿命５０年”的说法。
这一说法可能是源于在经济高速发展时期，把使用了５０年的桥梁更换了５０％，更换的这些桥几乎都是二战时期修建的。
基于寿命周期成本的桥梁全寿命设计方法研究的开题报告
基于寿命周期成本的桥梁全寿命设计方法研究的开题报告一、研究背景及意义桥梁是交通运输建设的重要组成部分，具有重要的经济、社会和安全意义。
然而，随着桥梁的使用寿命不断延长，其维护和修复成本也逐渐增加，严重影响桥梁全寿命周期的经济性。
因此，如何在桥梁设计阶段考虑全寿命周期成本，实现桥梁寿命周期经济效益最大化，成为了当今桥梁领域的热点问题。
基于寿命周期成本的桥梁全寿命设计方法，是一种将桥梁设计、建造、使用、维护、修复和拆除等环节的成本都考虑在内的设计方法。
该方法能够最大化地减少桥梁的生命周期成本，提高桥梁的经济性。
因此，开展基于寿命周期成本的桥梁全寿命设计方法研究，对于优化桥梁设计方案、提高桥梁性能和经济性，降低桥梁寿命周期成本具有重要意义和现实价值。
二、研究内容1. 桥梁全寿命周期成本概念和评价方法。
介绍桥梁全寿命周期的含义，建立桥梁全寿命周期成本评价体系。
2. 基于寿命周期成本的桥梁设计方法。
研究从设计阶段开始，如何在整个桥梁寿命周期内将成本考虑在内，给出一种基于寿命周期成本的桥梁设计方法。
3. 全寿命周期成本与桥梁性能的关系。
研究全寿命周期成本和桥梁性能之间的关系，探讨如何在满足性能要求的前提下降低成本。
4. 应用案例分析。
选取具有代表性的桥梁工程，分析和比较传统设计方法和基于寿命周期成本的设计方法，评价其经济性和实用性。
三、研究方法和技术路线本研究采用文献综述、专家访谈、案例分析、数值模拟等方法，建立基于寿命周期成本的桥梁全寿命设计方法和评价体系，并通过实际案例分析，验证并比较该方法与传统设计方法的经济性和实用性。
四、研究预期结果1. 建立面向全寿命周期的桥梁成本评价体系，较全面地考虑了桥梁设计、建造、使用、维护、修复和拆除等环节的成本。
2. 提出一种基于寿命周期成本的桥梁设计方法，能够在满足性能要求的前提下，最大程度地降低桥梁的生命周期成本。
3. 通过实际案例的应用，验证并比较该方法与传统设计方法的经济性和实用性。
基于病害分析的桥梁全寿命设计研究
2023基于病害分析的桥梁全寿命设计研究•引言•桥梁病害分析•桥梁全寿命设计理念•基于病害分析的桥梁全寿命设计方法目•工程案例分析•研究结论与展望录01引言1研究背景与意义23桥梁作为重要的交通基础设施，其安全性和可靠性对经济和社会发展具有重要意义。
在桥梁设计、施工和使用过程中，病害问题普遍存在，严重影响桥梁的安全和使用寿命。
基于病害分析的桥梁全寿命设计研究对于提高桥梁质量和安全性具有重要意义。
建立基于病害分析的桥梁全寿命设计方法，提高桥梁的安全性和使用寿命。
研究目的分析桥梁病害产生的原因和演化过程，建立病害预测模型；提出基于病害分析的桥梁设计方案和施工工艺；评估桥梁全寿命周期内的安全性和可靠性。
研究任务研究目的与任务研究方法：采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，对桥梁病害进行分析和预测。
研究内容桥梁病害调查与检测：收集不同类型桥梁的病害数据，采用无损检测技术对桥梁进行检测和评估。
病害预测模型建立：基于数据分析和机器学习等方法，建立桥梁病害预测模型，预测桥梁在使用寿命内的安全性和可靠性。
基于病害分析的桥梁设计方案：根据病害预测结果，提出针对性的桥梁设计方案和施工工艺，降低桥梁在使用过程中的病害风险。
桥梁全寿命周期安全性和可靠性评估：采用概率模型等方法，对桥梁全寿命周期内的安全性和可靠性进行评估，为后续的维护和管理提供依据。
研究方法与内容02桥梁病害分析桥梁常见病害类型桥面铺装损坏如沉陷、坑洼、车辙等。
桥面裂缝包括龟裂、网状裂缝、横向裂缝等。
栏杆损坏如钢筋锈蚀、栏杆断裂等。
梁体位移包括横、纵向位移以及扭转等。
桥墩沉降或倾斜由于基础不均匀沉降或结构老化引起。
病害产生原因分析施工不当如材料不合格、偷工减料等。
设计缺陷如结构不合理、计算错误等。
自然灾害如地震、洪水等导致桥梁结构受损。
车辆超载过大的车辆载荷导致桥面铺装损坏和梁体位移。
材料老化桥梁材料性能下降，如钢筋锈蚀、混凝土碳化等。
病害对桥梁性能的影响桥面裂缝、坑洼等病害可能导致车辆颠簸，影响行车安全。
我国桥梁工程全寿命周期管理研究综述
２ ０ ２ 科技研究
理引入 到我 国桥梁 工程管 理 ， 为管 理者提供 了新思路 。通过对 我 国学者 近年来桥 梁工程全 寿命周期 管理研究 成果 的梳理 ， 发现 我
国学者 对该 问题的研 究主要 集 中在 优化设 计方 案 、 寻找最优 全寿命 周期 成本 、 运营期 安全监测 、 优 化运养 方案及 桥梁工 程环境 影
Ｏ 前 言
桥 梁 是 现代 交通 体 系 中必 不 可 少 的组 成 部 分 ，是影 响城市经济发展和社会进 步的重要 因素 之一 ，并在一定程度上标志着一个 国家或地 区社 会经 济的发展水平 。改革开放 以来特别是 近十年 来， 我 国桥 梁 建 设 取 得 了举 世 瞩 目的发 展 成 就 ， 截 止到 ２ ０ １ ２年 底 ，全 国 公 路 桥 梁 达 ７ １ ． ３ ４万 座 ， 其 中， 特 大桥 梁 ２ ６ ８ ８座 、 大桥 ６ １ ７ ３ ５座 ［ １ 】 。 这 些 桥 梁 建设成就 的获得与我 国的桥梁研究者 和建设者 的 不懈努力是分不开 的 ， 在近年的研究 中， 一些专 家 从 全寿命 周期 的角度研究 桥梁工程 的管理 问题 ， 对这些研究成果进行深入分析 ，将 为我 国桥梁 建 设 及 研 究提 供 一 个 崭新 的思 路 。 桥梁工程项 目的全寿命周期包括项 目的决 策 阶段 、 实施 阶段和使用阶段（ 或称运 营阶段 ） ， 我国 学者对桥梁工程全 寿命周期 的研究 主要集 中在设 计 阶段 、建设 阶段 和运 营阶段 ，研究 内容可概 括 为： 全寿命周期设计研究 ， 全寿命 周期经济优化 和 成本研究 、全寿命周期运营管理研究及全 寿命 周 期环境影响评价研究等 四个方面。
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
桥梁全寿命设计概述
・ ２ ３ ５ ・
桥 梁全寿命设计概述
局 ， 湖北 黄 冈 ４ ３ ８ ０ ０ ０ ）
摘 要： 近几年来 ， 我国 桥 梁事业快速发展 ， 全寿命周期在桥 梁等基础设施建设方面应用的越 来越广泛。如何将桥 梁全寿命周期更好 的运 用于桥 梁建设 中， 是 广大学者长期探讨的 问题之一。本文首先概述我国桥 梁全寿命研究的现状 ， 而后简介全 寿命周期设计的概念 ， 对 桥梁全寿命周期设计进行 归纳 总结 。 关键词 ： 桥梁； 全寿命周期 ； 设计
方案等 ， 并预估维修养 护费用 ， 为进行桥梁方案设 计 、 比选及方案决 １桥梁全寿命研究的现状 我 国在 ２ １ 世纪前建造 了大量 的桥梁 ， 随着交通量 的增长 、 荷载 策等提供参考依据 。 其次是性能设计 、 美学设计及环境设计 。其 中性能设计 至关重 等级 的提 高以及桥梁构 件的老化等 ， 桥梁后期 维修 、 养护 的问题 已 经非常突出 。早期我 国的桥梁建设 有着“ 重建轻养 ” 的观念 ， 对桥梁 要 ， 它关乎桥梁建成后 能否满足使用需求 ， 能否为用户提供 理想 的、 性 能设计包含 以下几个 方面： 结构体 系、 部件 的功能及 的运营 、 养护成本及环境效益考虑不 足 ， 部分桥梁 的加 固、 养护成本 高效的服务。 确保 桥梁安全运营 的要求 ， 必须进 行的强 已大大超过建设成本 。 由于桥梁后加 固、 维修等费用高 ， 资金投人不 未来可能 的灵 活性 设计 ； 稳定性等结构设计 ； 为满 足桥 梁耐久性能的要求而进行 的耐久 足， 维修滞后 ， 导致桥梁出现问题后仍然得不到及 时解决 ， 加大 了桥 度 、 风险分析和处理措施研究 ， 应该进行行车安全． 眭分析 ， 满足 梁 出现安全事故的风险 。 因此 ， 全 寿命周期理念应运而生 ， 目前 已经 性设计 ； 成为较为盛行的工程建设 理念。 全寿命周期在桥梁 等基础设施建设 使用者对行 车安全 的要求 ，并使桥梁 在遭 遇一定概率 的风 险事件 后。 不造成较大经济损失和人员 伤亡 等。而美学设计是现代社会满 方面应用的越来越广泛。 不 同的建设 目的、 不同的建桥位置等 ， 对 全寿命周期 ， 简单 的说就是在桥 梁建 设的各个 阶段（ 包 括规划 、 足人文要求而进行 的设计 。 设计 、 施工 、 运营 、 养护 、 拆除 等各 个阶段 ） ， 要求 投资者 、 建设者 、 设 美学的需求也不尽相 同，例如大多数公路桥梁偏重考虑的是安 全、 景观没有太多的需求 。 美学设计不可一概而论 ， 应根据 计人员 以及维修养护单位要长远考虑各种 问题 ， 做 出对现状改善 明 经济及适用 ， 注重桥 梁与 自然景观 、 人文景观的协调搭配 。 环 显、 经济效益 高、 环境效益小的综合 整治办法 。 全寿命理念在桥梁建 不 同需求具体分析 ， 回收再利用及 生态友好设计 。主要是针对桥 设领域 的主要 内容包括以下方面 ： 首 先是基于全寿命 的设计方法研 境设计包含环境友好 、 究， 主要包含设 计办法 、 框架等 ； 其次是从 经济角度 出发 ， 对 全寿命 梁使用期对 不可再生资源 的消耗 、 会造成 的环境 污染 、 对 生态环境 周期成本 分析计算 ， 其 中包 含对环境效益 的研究 ； 最后是关 于全寿 的影响进行评估 和优化 ，降低桥梁服役期 内自然环境的各种影 响。 减少 资源 消耗及降低 区域 命理念 的管理与桥梁 的可靠性 ， 其 中最主要的是研发管理系统和可 最终 目标是达到最 大限度降低环境污染 、 生 态 影 响 的 效果 。 靠性研究等 内容 。 最后是施工过程控制和桥梁管理 、 养 护设 计。桥梁 的成桥性能 在桥梁建设领域进行全寿命 的研究 中 ， 我 国起步较欧美等发达 在桥梁设 计阶段就需要考虑 到方案在 当 国家 晚 ， 更 多的是借鉴他们 的研究成果 ， 国内关 于桥梁全 寿命研究 与施工质量有很 大的关 系， 并且需要对关键 的施工环节 （ 如偏 存在大量 的不足之处 ，需要进一步研究 的地方很 多。进入 ２ １ 世纪 前 的技术 环境下是否能够实现 ， 差控 制 、 线 形控 制等 ） 提 出合 理要求 ， 确保 桥梁 在 良好 的状 态下成 后， 我 国桥梁 相关主管部 门对桥梁设计 、 养护 的新 理念给予 了很大 养护设计关乎桥梁结构的使用 寿命 、 安全水平 ， 设计 关注 ， 先后投入 大量人力 、 物力进行研究 ， 都 已经取得 了较好 的研究 桥 。桥梁管理 、 检测 、 养护 、 维 成果 。 但是 ， 目前我国还缺乏一套 可实 际操作 ， 适用于我国国情 的全 人员应在设计阶段 就充分考虑桥梁在运营期的管理 、 寿命设计体系和方法 。 现在大多是在理念上倡导大家基 础建设 时进 修等 的要求。 ３结论 行全寿命设计 ， 设计人 员并没有可参照 的、 完备的标准 和规范 。 对全 桥梁 是道路交通 的控制点 ， 控制着道路 交通 的命 脉 ， 桥 梁结构 寿命设 计 中的可持 续承受荷载 和可持续环境作 用 的影 响还缺乏研 非健康且须频繁维修 的桥 究， 寿命 周期 成本 的研究 ， 也 大多是 采用 确定性 的分析方 法 ， 随机 是否健康影响到其 交通 功能 的正常发挥。 梁， 不仅给交通 通行 带来不便 ， 也往往带来重大 的经济损失及不利 性、 概率 性的分析方法 的运用还有待进一步研究 。 ２全 寿 命 周 期 设 计 的社会影响 。 因此全寿命 周期设计改变 了桥梁工程师 的传统设计理 在进行桥梁设计 过程 中， 就必须考虑如何确保桥梁 在设计寿命 桥梁全寿命设计应该考虑 的时间跨度是 桥梁的整个生命周期 ， 念 ， 其 中包括 ： 规划、 设计 、 施工、 使用 、 养 护、 拆除（ 倒塌 ） 。 建设 者应当寻 周期 中的健康 。同时需要考虑到桥梁对环境 的影响 ， 如何对桥梁进 求合适 的方法 和措 施 ， 以满足桥梁全 寿命 周期 内安全 、 适用 、 耐久、 行养护 以及维修 、 养护 的费用问题。在进行工程成本分 析时要考虑 从长 远的角度来考虑 问题 ， 避免 经济 、 美观 、 可持续等性能 的最优 。桥梁 的设计 理论变化 ： 传统 的仅 到桥 梁整个寿命周期 的所有 成本 ， 凭着 经验进行桥梁 设计 ； 而后考虑桥梁 耐久性进行设 计 ； 到现在基 仅考虑短期效益给社会带来重大经济损失。 于全寿命思想 的桥梁设计 。 这体现 了桥梁设计理念 的重大转变 。 桥 梁 的设 计方法也从 原来 的容许应 力法 、 破坏阶段法 、 极 限状态法 发 展为基于可靠度 的概率极 限状态法 。 全寿命设计是现在桥梁建设 中必要 的一 个环节 ，它将投资方 、 使用者及社会需求转化 为对桥梁结构体系的性能的具 体要求 。 要求 建设者建立并优化结构方案来满足这些需求 ， 全寿命周期设计 主体 内容主要包含 以下 内容 ： 首先是桥梁整体 、 各个 可更换部件设计寿命 的确定 。确定 了桥 梁构件 的设计 寿命 ， 便 于在桥梁后期使 用 、 养护时做 出合 理更换 构 件 的时 间， 保 证桥梁在安全 、 良好 的技术状况下运行。 桥梁构件的设 计 中采用便于检测 、 维修 和更换 的构件为 主。进一步可 以根据桥梁 和构件 的设计寿命 ，预估桥梁在使 用周 期内必须进行修理的次数 、
长寿命高性能耐候钢桥研究进展与工程应用
谢谢观看
当前市场对耐候钢的需求和选择主要集中在一些高强度、高耐腐蚀性的应用领 域。例如，在桥梁建设中，耐候钢被广泛应用于制造桥梁主体结构和构件，如 悬索桥的钢缆、拱桥的拱肋等。此外，耐候钢在高速公路护栏、铁路轨道用轨 枕等方面也有广泛应用。随着人们对耐候钢性能和寿命的不断认识和提高，其 应用领域还将不断扩大。
一、我国桥梁用钢现状
我国是世界上最大的钢铁生产国，年产量已经超过了世界总产量的半数。然而， 在桥梁用钢领域，与发达国家相比，还存在一定的差距。主要表现在以下几个 方面：
1、品种单一，质量不稳定。我国桥梁用钢主要以q235、q345等传统钢材为主， 高强度、高性能的特殊钢种相对较少。同时，部分钢种存在质量不稳定、性能 波动较大等问题，这给桥梁设计和施工带来了很大的不便。
3、焊接工艺
焊接工艺是长寿命高性能耐候钢桥制造过程中的重要环节。为了确保桥梁的质 量和安全性，研究者们针对耐候钢的焊接特性进行了深入研究。通过选用合适 的焊接材料、优化焊接工艺参数等手段，提高了焊接质量和效率，降低了焊接 缺陷的概率，从而保证了长寿命高性能耐候钢桥的制造质量。
三、工程应用
长寿命高性能耐候钢桥在工程应用中具有广泛的前景。近年来，这种桥梁已经 在国内外得到了广泛应用。例如，美国纽约的哈德逊河大桥采用耐候钢作为主 梁材料，经过多年的使用，仍然保持了良好的状态。在国内，上海南浦大桥和 卢浦大桥采用了耐候钢作为桥面板材料，经过多年的使用，仍然保持着较高的 结构性能。这些成功的工程应用实例表明，长寿命高性能耐候钢桥在桥梁工程 中具有广阔的应用前景。
长寿命高性能耐候钢桥研究进 展与工程应用
目录
01 一、长寿命高性能耐 候钢桥的基本特性
02 二、研究进展
03 三、工程应用
中外桥梁长寿命化研究进展及其思考
１ 引 言
其期望的使用寿 命 约 为 １００ 年，实 际 的 使 用 寿 命 则
桥 梁 是 陆 地 交 通 基 础 设 施 中 的 重 要 组 成 部 分， 长短不一。一般而言，随着桥龄的增长，因各种不利
犔犐犢犪犱狅狀犵，犠犃犖犌犆犺狅狀犵犼犻犪狅
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪห้องสมุดไป่ตู้ａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３１，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｂｅｔｔｅｒｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｈｉｇｈｅｒｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｓｏｃｉｅｔｙｆｏｒｔｈｅｃａｒｒｙｉｎｇａｎｄｔｒａｆ ｆｉｃｃａｐａｃｉｔｙｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇｂｒｉｄｇｅｓ，ｗｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｔｈｅｌｏｎｇｔｅｒｍ ｓｅｒｖｉｃｅｏｆｂｒｉｄｇｅｓａｔ ｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔａｒｔｉｎｇｐｏｉｎｔｓｏｆｒａｐｉｄｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆａｇｉｎｇｏｆｂｒｉｄｇｅｓｉｓｆｉｒｓｔｐｕｔｍｕｃｈｖａｌｕｅｏｎｉｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚｅｄｃｏｕｎｔｒｉｅｓ．Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ， ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓｆｒｏｍｃｏｕｎｔｒｉｅｓａｎｄｒｅｇｉｏｎｓｓｕｃｈａｓＥｕｒｏｐｅ，Ａｍｅｒｉｃａ，ａｎｄＪａｐａｎｈａｖｅｆｏｃｕｓｅｄｏｎｔｈｅ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｏｆｔｈｅｌｉｆｅｏｆｂｒｉｄｇｅｓａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｆｌｏｎｇｔｅｒｍｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｂｒｉｄｇｅｓ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓ ｏｆｓｕｍｍａｒｉｚｉｎｇｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｆｏｒｅｉｇｎｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ，ｗｅａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｄｕｒａｂｉｌｉｔｙａｎｄｓａｆｅｔｙｓｔａｔｕｓｏｆ ｂｒｉｄｇｅｓｉｎＣｈｉｎａ，ａｎｄｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅｐｒｏｐｏｓａｌｓｆｏｒｃａｒｒｙｉｎｇｏｕｔｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｌｏｎｇｔｅｒｍ ｓｅｒｖｉｃｅｏｆｂｒｉｄｇｅｓｉｎＣｈｉｎａａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｄｕｅｔｏａｈｕｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇｂｒｉｄｇｅｓａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｓｅｒｖｉｃｅ ｓｔａｔｕｓｉｎ Ｃｈｉｎａ，ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｌｏｎｇｌｉｆｅ ｂｒｉｄｇｅｓｉｎａｄｖａｎｃｅｗｈｉｃｈａｒｅｇｕｉｄｅｄｂｙｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ；ｔｈｅｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅａｎｄｒｅ ｐａｉｒｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｂｒｉｄｇｅｓｓｈｏｕｌｄｂｅｕｐｄａｔｅｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｕｒａｂｉｌｉｔｙａｎｄｓａｆｅｔｙｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇｂｒｉｄｇｅｓ， ｔｏｍａｉｎｔａｉｎｏｒｅｘｔｅｎｄｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅ，ｔｏｓａｖｅｔｈｅｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ，ａｎｄｔｏｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｏｆ ｂｒｉｄｇｅｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｕｓｔｈｅｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｔｈｅｏｒｙａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎｂｅｐｒｏｍｏｔｅｄ．
桥梁工程全寿命设计理论与方法研究
桥梁工程全寿命设计理论与方法研究报告简本1 概述1.1 桥梁全寿命设计研究背景及意义传统的桥梁设计中未明确桥梁整体及主要构件的设计寿命，桥梁设计寿命的确定也缺乏技术支撑和具体的设计方法；桥梁对周围生态环境的影响、桥梁景观与周围环境和谐统一等因素考虑较少等。
因此，传统的桥梁设计理念越来越不符合桥梁工程科学发展的要求，导致了现有桥梁存在使用性能差、使用寿命短、全寿命经济性指标差等问题，已经严重影响了桥梁正常服务功能的发挥，并且给养护、维修等后期运营管理带来巨大的经济和社会负担。
为了可持续发展，需要把传统设计方法拓展到桥梁的整个使用寿命期，考虑桥梁建设的全过程，从规划、设计、施工和使用期管理，一直到拆除和材料的回收再利用，进行桥梁全寿命设计。
2004年本研究项目的批准和启动，标志着我国向桥梁全寿命设计的全面研究和应用迈出了扎实的一步。
本项目首先从我国现有桥梁状况调查分析入手，全面展开了以下十个专题的研究，在大量工作的基础上分别获得了预期的成果，提出了《桥梁全寿命设计指南》，成为我国实现桥梁全寿命设计的良好开端，为以后开展进一步的桥梁全寿命设计研究奠定了坚实的基础。
（1）国内外桥梁全寿命设计方法研究现状调研（2）桥梁典型病害调查及桥梁正常使用寿命确定（3）桥梁全寿命周期成本计算模型研究（4）桥梁各设计阶段全寿命设计方法研究（5）全寿命桥梁风险评估与保险策略研究（6）桥梁混凝土构件全寿命设计研究（7）桥梁钢结构构件及缆索系统全寿命设计研究（8）桥梁附属设施全寿命设计研究（9）桥梁全寿命设计示例（10）桥梁全寿命设计指南1.2 我国现有桥梁调查分析项目组对全国沿海和内地16个省、市、自治区、1968年到2008年我国不同时期建成的、不同桥型、有代表性的38座桥梁（包括悬索桥、斜拉桥、悬吊斜拉组合桥、拱桥、混凝土连续刚构桥、混凝土连续梁桥等我国不同时期修建的各种桥型）进行了调查，调研的内容包括设计资料、施工信息、环境信息、使用条件、管养资料、桥梁的主要病害及治理措施等。
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。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
计工作寿命按下表1选取。
3 国外桥梁使用寿命及分析
收集的美国、日本英国等国家和地区桥梁使用寿命的部分数据，这些国家及地区桥梁建设的高峰期较我国早约半个世纪，多数桥梁经过了实际长时间运营的考验，其数据有实际代表性。
这些数据对于我们认识目前我国在役桥梁及构件的实际使用寿命有重要的参考价值。
从这些数据分析，尽管由于构件
表1结构的设计工作寿命建议表
类别设计工作寿命名称举例
J1 100年重要建筑标志性、纪念性建筑物，大型公共建筑物如大型的博物馆、会议大厦和文体卫生建筑，政府的重要办公楼，大型电视塔等
重要土木基础设施工程大型桥梁或高等级公路上的桥梁，隧道，城市地铁轻轨系统，城市大型立交桥等
J2 50年一般建筑物和构筑物一般民用建筑如公寓、住宅以及中小型商业和文体卫生建筑，大型工业建筑
次要的土木设施工程低等级公路上的桥梁
J3 30年不需较长寿命的结构物，可替换的易损性构件某些工业厂房
J4 1-5年临时性结构
本身性能及使用条件不同，个别构件的使用寿命在不同的国家和地区差别较大，但仍然显示了很强的规律性及集中度，总结起来有以下几点：
1)对于钢主梁，其刷漆维护周期在10-15年：
2)对于混凝土墩柱，其需要一定规模维修的周期在20-25年；
3)伸缩缝的更换周期在8-15年；
4)支座的更换周期与其材料类型有很大关系，因此离散性大，其更换周期约在20-60年之间；
5)桥面铺装的更换周期与桥面结构类型及材料种类有直接关系，其更换周期约在5-15年之间，均值约在10年左右；
6)相对于英国及香港对于桥梁整体寿命120年的高要求，美国统计出来的桥梁使用寿命更加符合我国桥梁的实际情况。
4 关于我国公路桥梁结构及构件设计使用寿命的建议
桥梁设计使用寿命将基于技术使用寿命层面，以永久性构件不需要经过大修、加固或更新的承载能力极限状态作为设计使用寿命终止的条件。
桥梁寿命值应考虑以下因素的影响：
1)桥梁构件的使用寿命与其所处的地域环境及使用过程中受到的主要侵蚀因素有直接关系，相应的耐久性设计措施也有区别，因此设计使用寿命的确定要因使用环境不同而有不同;
2)在役构件实际耐久性能的高低的影响。
定出超过正常规律的使用寿命数值可能要付出高昂的经济代价，定的太低则会是一种极大的浪费，要在经济性与耐久性之间取得平衡；
3)目前技术进步的影响。
旧桥的相关数据不能直接用于新建桥梁，随着人们日益认识到耐久性的重要性及材料性能及制作工艺的提高，使用寿命逐步提高是大的趋势；
4)随着社会经济发展速度的加快，影响桥梁使用寿命的非技术因素，例如功能的新要求、交通流量增加等将可能日益突出，桥梁设计寿命的确定应适当考虑桥梁功能过时的风险；
5)桥梁重要性及投资数额的影响。
对于投资巨大、对社会、经济发展意义重要的桥梁，要考虑较高的设计寿命；
6)桥梁寿命与道路及其他设施使用寿命的协调问题，多数桥梁不能单独发挥其交通功能，它应该具有与配套设施相协调的使用寿命；
5 结论
确立耐久性设计的目标是进行桥梁耐久性设计的前提。
本章对国内外关于结构设计寿命的定义及要求进行了分析，参考有关国家及我国建设部门在建筑耐久性设置标准及使用寿命方面的规定，充分考虑桥梁结构的特性及我国建设管理水平的现状，做了以下工作:
1)提出了桥梁构件的工作寿命及维护方式类别；
2)研究对桥梁构件进行耐久性分类的原则和方法，对我国常用桥梁构件在使
用寿命期间的养护、维修及更换方面应具有的要求进行了归纳、总结;按照耐久性分级标准对其进行了分类；
3)根据美国、日本等国家、地区有关桥梁使用寿命的资料，初步提出了不同地域、不同重要性之下的我国桥梁构件设计使用寿命的建议值，并给出相关分析或耐久性措施要求。
6 参考文献
[1]赵国藩，金伟良，贡金鑫.结构可靠度理论[M].北京:中国建筑工业出版社，2000.12.
[2]赵尚传.钢筋混凝土结构基于可靠度的耐久性评估与试验研究[D].大连:大连理工大学，2001.
[3]周履.21世纪的重要课题—关于混凝土耐久性的新观点[J].国外桥梁，1998
(4):62-67.
[4]吴海军，彭作军，陆萍.硅桥梁耐久性设计原则与构造措施探讨[J].重庆交通学院学报，2006,25(1): 8-11.
[5]吴谨，吴胜兴.锈蚀钢筋混凝土结构损伤评估研究现状与展望[J].混凝土，2001 (8):22-25.
[6]杨伟军.服役结构可靠度理论及其应用[M].长沙:中南工业大学出版社，2000.
[7]袁迎曙，余索，贾福萍.锈蚀钢筋混凝土的粘结性能退化研究[J].工业建筑，1999.29(11): 47-50.
[8]张誉.混凝土结构耐久性概论[M].上海科学技术出版社，2003.
[9]张永清，冯忽居.用层次分析法评价桥梁的安全性[J].西安公路交通大学学报，2001 3 (21): 52-56.。