桥梁使用寿命规划设计

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第 2 章 桥梁的规划与设计

第 2 章 桥梁的规划与设计

桥梁工程第 2 章 桥梁的规划与设计本章内容✓2.1 桥梁总体规划原则✓2.2 桥梁设计程序✓2.3 桥梁规划设计✓2.4 桥梁设计的方案比选◆桥梁是铁路、公路或城市道路的重要组成部分,特别是大、中桥梁,对国家的政治、经济、国防等都具有非常重要意义,在抗震救灾中起着举足轻重的作用,被视为生命线工程。

因此,桥梁建设应根据所在线路的作用、性质和将来发展的需要,满足安全可靠、适用耐久、经济合理的设计要求,符合美观和有利于环境保护和可持续发展的原则,并考虑因地制宜、就地取材、便于施工等因素进行设计。

◆(1) 安全可靠桥梁的安全可靠既包括桥梁结构自身的安全,即在制造、运输、安装的施工过程和运营过程中都能满足强度、刚度、稳定性的要求,还包括应能保证桥上、桥下的行人和车辆在施工和运营过程中的安全。

①桥梁结构的强度应使整个结构及其各组成构件以及连接构造的材料抗力或承载能力具有足够的安全储备。

②桥梁的刚度要求应使结构在各种荷载作用下的变形不超过规范规定的容许限值,因为过大的变形会导致行车困难,给乘客和行人不舒适、不安全的感觉,严重的甚至会危及桥梁结构的安全。

③桥梁的稳定性要求就是要使结构在荷载和各种外界因素作用下,具有保持原有形状和位置的能力。

④对于河床易变迁的河道,应设计好导流设施,防止桥梁基础底部被过度冲刷。

⑤对于通行大吨位船舶的河道,必要时应设置防撞构筑物等。

⑥对于跨线桥,必要时应在桥梁两侧设置限高栏。

⑦位于地震区内的桥梁,在构造和计算上还应满足抗震要求;⑧对于大跨柔性桥梁,还应考虑风振效应。

⑨为保证桥上和桥下行人、车辆的安全,应在桥上设置防撞栏、分隔带、铁路桥梁护轨(高速铁路桥梁档砟墙或防护墙)等设施,高速铁路桥梁超过3km时,还应结合地面道路条件,在线路两侧交错设置可上下桥的救援疏散通道。

⑩对于交通繁忙的桥梁,应设计好照明设施和明确的交通标志,两端引桥坡度不宜太陡,以避免发生车辆碰撞等引起的车祸。

(2) 适用性桥梁的适用性是指桥梁结构在整个使用期内都应具有足够的承载能力和良好的工作性能。

水利工程中桥梁耐久性设计

水利工程中桥梁耐久性设计

以可 靠 性 理论 为 基础 的全 寿 命 管 理 , 是 指在结 构 的寿命 期 间 ,全 过程 地跟 踪结 构上 的荷载或其他作用( 如温度 、 支座沉降等) 随时 间变化 的情 况 ,同 时考虑 材料 性能 参数 也是 以时 间为变 量 的随 机 函数 ,根 据相 关可 靠性 理论计算出结构在各个阶段的可靠度指标 , 从 而判 断 出结构 是否 安全 、 耐久 。 这个 管理过 程 ,对 于桥 梁结 构 的质量 保证 、效 果费 用分 析、 科学 管 理提供 了统 一 的准则 。 具 体涉 及到 桥梁结 构设 计 中 的耐久 性设 计, 可从 以下几 个 方 面着 手: 认识 和 掌握 正确 结 构本 质和 结构构 造措 施对 构 件耐久 性 的影 响 。优 先选用 高 性能 钢材 (P :i — ef — H S g Pr r H h o m neS e 0高性 能 钢材 具 有 高 屈服 强 度 , ac t 1 e) 高水 平 的断裂 韧性 、 接性 能好 、 腐蚀 。优 焊 耐 先 选 用 高 性 能 混凝 土 fP :i — e o— H CH g P rr h f m neC nrt。耐磨的 H C可以使桥面有 ae oce ) e P 更好 的耐久 性; 一般 来说 , P H C能减 少 结构 的 尺寸, 增加结构 的使用寿命和耐久性。 对重要 题: 的水 中下 部结 构( 如桩基 、 台 、 柱及 帽梁 ) 承 墩 , 只能取 得某 一因素 影响 下单 一材 料 的破 建议 用 高性 能混凝 土 取代普 通 混凝 土 ,以满 坏过程 ,但 实际结 构在 运营 过程 中是 多种 因 足 《 路混 凝土 结 构耐 久性 设计 暂 行 规定 》 铁 f 素共同作用的,多个因素的耦合作用不等同 铁建设[0517 的相应技术指标的要求。 2 015 号)

桥梁全寿命周期设计要点分析

桥梁全寿命周期设计要点分析

桥梁全寿命周期设计要点分析作者:吴元恩来源:《人民交通》2018年第11期摘要:全寿命周期桥梁设计是针对于传统桥梁设计来讲的,是将桥梁的设计寿命延伸到桥梁所有构件的使用寿命以上,所以开展桥梁全寿命周期的设计研究有利于推进社会经济的发展,增长桥梁的整体使用寿命,最大限度上满足人类出行的需求,因此桥梁全寿命周期设计必将是桥梁设计理论发展趋势。

本文旨在对桥梁全寿命周期的设计过程中的要素逐一分析,可为实际工程提供有力的理论支撑。

【关键词】桥梁工程;全寿命周期;设计要点桥梁的全寿命设计是将“全寿命性能设计”的概念引入到桥梁工程的设计、施工以及后期的维护管理当中,从而可使桥梁在寿命周期之内的服务效果和远景投资制约得到强有力且全面的保障,同时也将桥梁的使用功能与性能状况快速提高到一个新高度,也将桥梁寿命周期内的性价比达到最高,符合桥梁建设和国家方针政策的以人为本和节约资源的发展理念,所以全寿命设计有着长远的工程价值与发展潜力。

全寿命桥梁这一设计创新将无疑是新时代桥梁可持续发展的一个重要里程碑。

从经济要素出发,以桥梁的服务质量为限制条件,桥梁使用寿命周期内的最小为目标作为全寿命桥梁的设计新思想。

它是以最大的寿命使用,最小的成本投入,且达到最佳的使用质量这一个总体设计目标。

该方法的完成不仅可以降低桥梁寿命周期总投资,而且最大程度上提高社会的满意度。

从桥梁寿命之内的各个性能指标上来说,全寿命设计研究建立出一种定量的理论分析方法,工程师通过计算的判定结构的使用寿命,从而达到人为设计结构的寿命、控制桥梁结构的老化速度、预测桥梁在使用寿命中各阶段的性能。

而且可对已建成桥梁结构的寿命进行评估,一方面可以预测桥梁存在的潜在危险,为甲方提供出较为精准的信息以便可作出及时的应对措施,可避免重大伤亡或经济损失;另一方面,其研究成果可直接应用在桥梁设计和维护等方面[1]。

1.桥梁全寿命设计的要素桥梁的全寿命设计是桥梁建设中至关重要的一个环节,设计过程中需要设计人員全面综合考虑业主和交通的需求,并将这些目标实现在桥梁的结构体系当中,通过对设计方案的不断地创新优化,选择出可以保证桥梁在设计寿命周期内具有的良好路用性能。

浅谈桥梁的使用寿命问题

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。

浅析桥梁工程全寿命设计方法

浅析桥梁工程全寿命设计方法
【 中图分类号】 4 U4 8 【 文献标志码】 B
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

桥梁及桥梁构件的设计使用寿命确定分析

桥梁及桥梁构件的设计使用寿命确定分析

桥梁及桥梁构件的设计使用寿命确定分析■罗志刚,冯绍海 ■九江市城市规划市政设计院,江西 九江 332000摘 要:文章针对桥梁及桥梁构件设计使用寿命的确定进行了分析,并进行了实例分析,希望能够为桥梁设计人员提供一定的参考。

关键词:桥梁及桥梁构件 设计使用寿命 确定目前,世界各国对于桥梁的设计使用寿命的规定存在差异,我国对于桥梁的设计使用寿命规定为100年,特殊要求下可以使用120年设计使用年限;欧盟桥梁的设计使用寿命为100年;美国要求桥梁的设计使用寿命控制在75-100年;日本桥梁的设计使用寿命为100年。

但是,根据相关的统计表明,大部分的桥梁在使用的过程中受到各种因素的影响,在桥梁以及桥梁构件的设计过程中并没有考虑这些因素,导致桥梁及桥梁构件的实际使用寿命和设计使用寿命存在差异。

因此,针对桥梁及桥梁构件的设计使用寿命确定的研究应成为现代桥梁行业以及社会各界广泛关注的热点。

1 桥梁以及桥梁构件的设计使用寿命的确定分析英国建筑耐久性标准中,根据工程参与各方关注的不同,对工程使用寿命进行了分类,即设计使用寿命、预期使用寿命以及要求使用寿命。

长期以来,我国工程领域习惯将要求使用寿命等同于设计使用寿命,即使用者或者业主对桥梁以及桥梁结构的使用寿命。

桥梁是由众多构件共同组成的一个整体结构,不同构件的材料以及使用功能等不同,并且其维护管理工作也存在一定的差异,导致不同构件的使用寿命也存在很大差别,仅仅对桥梁的整体设计使用寿命进行确定,并不能代表所有构件的设计使用寿命。

因此,桥梁设计人员在确定桥梁构件设计使用寿命时,应该对各个构件的设计使用寿命进行优化,以实现试用期的维护与社会成本和初建成本相平衡,这样能够实现桥梁寿命周期的经济效益最大化。

因此,桥梁以及桥梁构件设计使用寿命的概念表示为:桥梁设计人员根据桥梁以及桥梁构件耐久性设计具有足够保证率或者安全裕度的目标使用年限。

(1)计算桥梁及桥梁构件设计使用寿命的方法分析。

桥梁设计中的生命周期成本分析

桥梁设计中的生命周期成本分析

桥梁设计中的生命周期成本分析引言:桥梁作为基础设施的重要组成部分,承担着联通城市、加强经济交流和促进社会发展的重要任务。

然而,在桥梁的设计过程中,除了考虑结构强度、稳定性等基本要求外,也需要对其生命周期成本进行合理评估和分析。

本文将从工程专家的角度,探讨桥梁设计中的生命周期成本分析,并对其应用进行探索与总结。

一、生命周期成本概述生命周期成本是指从桥梁建造、运营、维护到退役的全过程中所产生的费用,包括建设期成本、运营期成本和退役期成本三个方面。

1. 建设期成本建设期成本是指桥梁从设计到建造完成的费用,包括设计费用、材料设备采购费用、施工费用、工程监理费用等。

合理控制建设期成本,既能保证桥梁质量,又能有效减少财力投入。

2. 运营期成本运营期成本是指桥梁在正常使用期间所产生的费用,包括维护费用、修复费用、巡查费用、能源消耗费用等。

在桥梁正常运营过程中,不同的使用环境和桥梁特性会对运营期成本产生不同影响,因此需要根据具体情况进行合理估算和管理。

3. 退役期成本退役期成本是指桥梁结束使用后所产生的费用,包括拆除费用、废弃物处理费用等。

根据桥梁的使用寿命和退役计划,对退役期成本进行合理评估可以为桥梁的可持续发展提供重要参考。

二、桥梁设计中的生命周期成本分析方法1. 成本效益分析成本效益分析是一种通过对投资产出的评估,以及建设和运营成本的比较,从而制定合理决策的分析方法。

在桥梁设计中,可以通过比较不同方案的生命周期成本,选择最佳设计方案,实现预算控制和优化资源配置。

2. 评估模型建立建立科学合理的评估模型是进行生命周期成本分析的重要工作。

可以基于已有的数据和经验,建立计算模型,考虑不同因素对成本的影响,并在设计过程中进行不断更新和完善。

这样的评估模型可以提供可靠的支持,帮助决策者在不同设计方案中选择最优解。

3. 效益估算和风险分析在进行生命周期成本分析时,需要对桥梁工程的效益进行合理估算和风险分析。

效益估算主要包括对桥梁使用效益的评估,例如交通效益、经济效益等。

浅析桥梁全寿命设计理论

浅析桥梁全寿命设计理论
最 好 提 交 桥 梁 管 理 3
综合成 本费用 , 以及由此 带来 的间接 费用 和 在满足 桥梁性 能需 求的前 提下 , 以寿 命周 期 养 护 计 划 或 建 议 。 运 营 中 应 按 规 定 或 计 划 实 其 它 费用 等 , 因此 这 种 评估 是 比较 片 面 的 。 成 本 总 值 最 小 为 目标 的 设 计 理 念 。桥 梁 全 寿 施 。 ( )建 、养 分离,不重视运 营期桥梁 的 命 周期 成本与 桥梁 传统成 本分 析法 的成本计 4 检 测 、管理 、养护 工作 。鉴于传 统 的桥梁设 算 存在 不 同之 处 。传统 的成本 仅考虑 桥梁初 参考文献 计 理 念 的 缺 陷 , 综 合 分 析 国 内外 已有 的 全 寿 始 建 设 成 本 ; 而 全 寿 命 成 本 则 是 桥 梁 在 其 寿 [ ] 高 , 等. 国 内典 型 桥 梁 调 查报 1刘 北 06 命 设 计 研 究 成 果 的 基 础 上 , 提 出 一种 适 应 我 命 周 期 内 的确 定 性 的 和 不 确 定 性 的 全 部 费 用 告 . 京 : 中 交 公路 规 划 设 计 院 ,2 0

文◎
摘 要 :本 文通 过对在 役桥 梁存 在 的耐久 性 问题和传 统设 计理念 存在 的 不足 的分 析 , 研 究 了桥 梁全寿命 设计 理论 的 内涵, 即基 于 桥 梁全寿命 周期 、性 能、寿命 周期 成本优 化 和 可持 续 发 展 的设 计 理 论 , 并 对 贯 彻 桥 梁 全 寿 命 设 计 理 论 提 出 了几 点 建 议 。
前 的桥 梁设计 中 ,对 于耐 久性 更多 的只是 作 为 一 种 概 念 受 到 关 注 , 既 没 有 明 确 提 出 使 用 年限 的要求 ,也没有 进行 专 门的耐久 性设计 ( 从材 料 、 结 构 措施 及 设 计 程 序 上 上 保 证 耐久性 ,并 明确声 明在何 种维护 和使 用条件

桥梁工程的规划与设计

桥梁工程的规划与设计

第一节 桥梁设计原则和科学根据
桥梁工程
第二章 桥梁工程旳规划与设计
第二节 桥梁立面、断面和平面布置
一、桥梁立面布置
桥梁立面(elevation)涉及拟定桥梁总长、桥梁 孔径布置、桥梁高程与桥下净空、桥上及桥头旳纵坡 设置等。
桥梁总长:根据水文计算拟定。既要确保过水空间又要确保经济
孔径布置:与经济、技术、构造体系、桥式、通航要求、地形地 质以及水文情况有关。 经济跨径
第三节 桥梁设计与建设程序
桥梁工程
第二章 桥梁工程旳规划与设计
三、初步设计
初步设计内容涉及: 1、设计任务旳起源和要求; 2、桥址处自然条件旳基本资料; 3、技术条件旳选定; 4、桥位方案旳必选,上下部构造方案旳研究、比较和拟定; 5、推荐方案及其理由; 6、推荐方案旳指导性施工组织,涉及施工措施、进度安排、 场地布置、主要机具、材料和劳动力配置等; 7、工程概算。
三、初步设计
在初步设计阶段还要进一步开展水文和勘测工作。经过水文 工作,提供基础设计、施工所需要旳水文资料等。
初步设计阶段进行旳勘测工作成为“初勘”。在初勘中要求 建立以桥位中心线为轴线旳控制三角网,提供桥址范围内1/2023 地形图。勘测工作一般在桥轴线上旳陆地及水上布置必要旳钻孔。 必要时在桥轴线旳上下游也合适布置某些钻孔,以便能控制岩层 构造情况及其变化。根据钻探取得旳资料,拟定岩性、强度及基 岩风化程度,覆盖层旳物理、化学指标以及地下水位情况等。
第一节 桥梁设计原则和科学根据
桥梁工程
第二章 桥梁工程旳规划与设计
一、桥梁设计旳基本原则
2、桥梁设计旳基本原则
1)安全(Safety)
构造在使用年限内,在多种荷载作用下,应具有足够旳 承载能力,以确保桥梁车辆、行人,以及桥梁本身旳安全

港珠澳大桥设计技术标准研究_设计寿命的确定及对策_徐军

港珠澳大桥设计技术标准研究_设计寿命的确定及对策_徐军
?25?万方数据表3构件耐久性设计极限状态构件设计使用年限年更换次数控制环境作用等级耐久性极限状态钢箱梁斜拉桥通航孔预应力连续刚构非通航孔沉管隧道海中人工岛索塔斜拉索钢箱梁桥面铺装伸缩缝支座护栏主体桥墩辅助墩承台桩基础钻孔桩桩基础钢桩主梁海中段主梁接人工岛段混凝土桥面铺装刚桥面铺装伸缩缝刚性铰主体刚性饺支座护栏主体支座桥墩承台桩基础钻孔桩桩基础钢桩沉管海水侧沉管内侧节段接头沉管现浇段外侧敞开段外侧防撞桩承台ifiiifici一difi一fiiicficieib
具体构件

大气中的温湿度变化与
一 般 环 境 CO2
Ⅰ -B
非干湿交替的室 内 潮 湿 环 境;非 干 湿 交 替 的 沉管 (内 侧 )、箱 梁 (内
露 天 环 境 ;长 期 湿 润 环 境
侧)
Ⅲ海洋 氯化物
环境
海水、海 浪 和 飞 沫 中 的 氯 离 子
Ⅲ -C Ⅲ -D Ⅲ -E
海水的水下区和 土 中 区,氯 化 物 环 境 的 混 凝 承台(水 中 )、防 波 堤 块
关 键 词 :港 珠 澳 大 桥 ;设 计 ;技 术 标 准 ;三 地 规 范 ;设 计 寿 命 ;荷 载 标 准 ;耐 久 性
1 概述
港珠 澳 大 桥 跨 越 珠 江 口 伶 仃 洋 海 域,连 接 粤、港、 澳三地,主体工程规模约29.6km(包括6.76km 长的 海底隧道及22.84km 桥 梁),珠 海 接 线 约 12.67km, 香港侧 接 线 长 约 12.6km,同 时 为 实 现 桥 隧 转 换 在 海 中设置2 个长为 625 m 的人工岛,以及满足出入境需 求 的 3 个 查 验 口 岸 ,是 世 界 级 的 跨 海 通 道 工 程 。
2 港珠澳大桥工程设计寿命的确定

桥梁的规划及规划原则

桥梁的规划及规划原则
14
7
桥梁的设计和规划原则
第一节 设计原则与科学依据 三、技术规范、工作细则和常用手册
美国公路桥梁设计规范(AASHTO)
• AASHTO(American Association of State Highway and Transportation Officials)美国各州公路和运输工作者协会

第一节 桥梁设计原则和科学依据


第二节 桥梁立面、断面和平面布置


第三节 桥梁设计与建设程序
容 第四节 桥梁建筑美学的基本观点
1
第二章 知识点结构逻辑关系
进入教学 进入教学 进入教学 进入教学
2
1
桥梁的设计和规划原则 第一节 设计原则与科学依据
第一节 桥梁设计原则和科学依据
一、桥梁设计的基本原则
铁路桥涵设计基本规范
TB10002.1—2005
铁路桥梁钢结构设计规范
TB10002.2—2005
铁路桥涵钢筋砼和预应力砼结构设计规范 TB10002.3—2005
铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范
TB10002.4—2005
铁路桥涵地基和基础设计规范
TB10002.5—2005
铁路桥涵工程施工质量验收标准
• •
工程地质学(Geology) 岩土力学(Soil Mechanics)

铁道、道路工程(Railway,
Highway)
• 水力学(Hydraulics) • 水文学( Hydrology )
• 其他 – 工程制图(Drawing)
– 工程测量(Surveying)
– 工程机械(Machinery)
4
2

桥梁安全耐久性和全寿命设计研究概况课件

桥梁安全耐久性和全寿命设计研究概况课件

但自70年代以来,国内外都发现一些预应力混凝土桥梁发生损伤的情况,不但影响桥梁结构的正常使用,还危及使用者和结构的安全。混凝土桥梁的病害由于其数量大,涉及地域广,对交通的安全畅通影响严重,修复费用巨大,成为世界各国共同关注的问题。美国联邦公路局(FHWA)所支持的一项研究项目曾对美国既有桥梁(共有约470 000座)的缺陷情况进行了调查,缺陷比例近1/3。
例如,美国在1903年建世界上第一座现代化长跨度悬索桥Williamsburg桥,由于当时技术原因和造价,没有对钢丝进行镀锌处理,而代之以亚麻油和石墨来涂覆钢丝,建成后仅7年就发现钢丝锈蚀断裂。1922年将缆索补缠镀锌钢丝,但是到了1934年,发现主缆内有水从锚锭处流出;10年后,从塔顶向缆索内注入400加仑的亚麻油,1968年又注入鱼油和矿物酒清。但是所有这些措施都没有能够阻止锈蚀的发展。1992年,被迫进行为期3年的主缆维护工作,耗资7300万美元。近年来先后有多座桥梁的拉索(或吊杆)因为耐久性不足而更换(见表1.2)[吴海军,2003]。
各类桥梁面临的耐久性问题
各类桥梁面临的耐久性问题
表1.1 美国不同材料桥梁结构缺陷分布情况
各类桥梁面临的耐久性问题
我国交通部2003年年底的统计数字显示,全国共有公路桥梁310 773座,计12 466 143延米,按《公路桥梁养护技术规范》归类为危险等级的桥梁为10 443座,计378 439延米[14]。此外,根据目前工程实践反馈的信息,我国桥梁耐久性差的情况十分严峻。桥梁耐久性不足给后期的维护和管理造成了沉重的负担。
各类桥梁面临的耐久性问题
表1.2 部分缆索承重桥梁拉索或吊杆更换记录
各类桥梁面临的耐久性问题
表1.2(续) 部分缆索承重桥梁拉索或吊杆更换记录

桥梁的总体规划与设计

桥梁的总体规划与设计
详细描述
该案例主要探讨了古桥保护与修复过程中如何实现历史传承与现代功能的结合。古桥在 修复过程中保留了原有的结构和装饰元素,同时采用了现代的加固技术和材料,以确保 古桥的稳固和安全。此外,古桥还融入了现代交通功能,如步行道、自行车道和人行天
桥等,满足了现代城市交通的需求。
THANKS
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结构检测
定期对桥梁进行结构检测,检查桥梁的各个部位是否出现裂缝、变 形、锈蚀等现象,评估其承载能力。
载荷试验
通过载荷试验了解桥梁的实际承载能力,为桥梁的加固和维修提供 依据。
综合评估
根据检测和试验结果,对桥梁进行综合评估,确定其安全状况和使用 寿命。
应急处理与安全预案
应急预案
制定应急预案,对突发事件和自 然灾害进行快速响应,确保人员 和财产安全。
装饰元素
在满足结构安全的前提下, 可适当添加装饰元素,丰 富桥梁的艺术表现力。
景观设计与环境保护
生态修复
桥梁景观设计应结合生态修复工程,提升周边环 境的绿化覆盖率,改善生态环境。
节能减排
采用环保材料和节能技术,降低桥梁的能耗和碳 排放,实现绿色可持续发展。
降低噪音
通过合理的景观设计,降低车辆通行产生的噪音 对周边居民的影响。
环保可持续
考虑环境保护和可持续发展,减少对周边生 态的影响,合理利用资源。
经济合理
在满足功能需求的前提下,优化设计方案, 降低工程造价。
美观协调
注重桥梁的景观设计,与周边环境相协调, 提升城市形象。
规划过程和方法
初步规划
收集相关资料,进行初步的地形、地质 勘察和交通调查,确定桥梁的跨度和规
模。
详细设计
案例二:某城市立交桥的景观设计

桥梁全寿命设计概述

桥梁全寿命设计概述
工 程 科 技
・ 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 、

沿海高速公路桥梁耐久性设计

沿海高速公路桥梁耐久性设计
构造 措施 是 实现 这一要 求 的根本 。
( 1 ) 对于路线纵坡较缓 , 或位于竖 曲线底部路
现行 设计 规 范规定 的保 护层 厚 度 中没有 考虑保 护层施 工 允差 的影 响 , 但 各 种 几 何 尺 寸 都 需 有 一定 段 的桥梁 , 减 小 泄水 管布 置 问 距 。保 证 桥 面水 被 快
文献标识码 : B
文章编号 : 1 6 7 3— 6 0 5 2 ( 2 0 1 4 ) 0 2— 0 0 0 6— 0 3
1 概 况
结 构连 续避 免 了墩 顶 处 因梁 端 接 缝 渗 漏 引 起 的支 座、 盖梁 顶 面侧 面 等桥 梁 下 部 的腐 蚀 。通 道小 桥 桥 台不设 置伸 缩缝 , 采用 桥面 与桥 台连续 , 梁 端 与背墙
之间采用混凝土小石子填死 , 降低桥 台背渗水的风
险, 提 高结构 的耐 久性 。
越来越受到重视 。 本文结合丹东大东港疏港高速公路设计情况 ,
主要从 沿海 高速 公 路 桥 梁耐 久 性 的概念 设 计 、 混 凝 土材料 的要 求 、 桥 梁 构件 细部 的耐久 性设计 、 结 构使 用 阶段 的维护 与检 测 等方 面 , 介 绍 了桥 梁 结 构耐 久 性 的设 计情 况 。
( 3 ) 选 用低水 化 热 、 低 c A含量 、 偏 低 含碱 量 水
泥。
( 4 ) 选用坚 固耐久的洁净骨料 , 重视 粗骨料级
配及 粒形 。
( 滨( 近) 海环境பைடு நூலகம்) 。
2 桥 梁耐 久性概 念设 计
本项 目设计 对 上下部 结 构混凝 土 强度 的要求 见 表1 、 表2 。对 结 构 混 凝 土材 料 耐 久 性 的要 求 见 表

桥梁的总体规划设计

桥梁的总体规划设计
结构。
总结词
适用范围广
详细描述
常规的浇筑施工适用于各种类型的桥梁建 设,从简单的梁桥到复杂的拱桥和斜拉桥 都可以使用。
总结词
需要大量模板和劳动力
详细描述
常规的浇筑施工需要大量的模板和劳动力 ,因此施工周期较长,成本较高。
顶推施工法
总结词
安全、高效
详细描述
顶推施工法是一种将桥梁分段向前顶推的施工 方法,不需要进行高空作业,安全性较高。
总结词
适合跨越深谷、河流等复杂地形
详细描述
顶推施工法适合在深谷、河流等复杂地形上进行桥 梁建设,可以减少对周围环境的影响。
总结词
需要专业的顶推设备和设计技术
详细描述
顶推施工法需要专业的顶推设备和设计技术,因此需要 专业的技术人员进行施工和设计。
转体施工法
总结词
新颖、独特
详细描述
转体施工法是一种将桥梁在旋转过程中进行拼装的施工 方法,可以减少对交通的影响,同时也可以减少对周围 环境的影响。
桥面排水设计
合理规划排水系统,确保桥面雨水能够及时排出,防止积水对桥面 造成损害。
防滑处理
对桥面进行防滑处理,以提高桥面的摩擦系数,降低车辆打滑的风险。
排水设计
1 2
排水系统规划
根据桥梁的跨度、地形和气候条件等因素,合理 规划排水系统,确保桥面排水顺畅。
排水设施设计
设计合理的排水设施,如排水沟、排水管等,以 防止水流对桥墩、桥台等结构造成冲刷和侵蚀。
稳定性和耐久性。
基础排水
03
合理设计基础排水系统,防止水对基础的侵蚀和破坏。
05
桥梁施工方法选择
预制桥梁段的拼装施工
总结词
高效、快速

桥梁改造计划方案

桥梁改造计划方案
(4)实行质量责任制,明确各岗位的质量职责;
(5)加强施工过程中的质量检查,及时整改发现问题;
(6)定期组织质量培训和考核,提高施工人员质量意识;
(7)采用先进的质量检测设备,确保检测数据的准确性和可靠性;
(8)加强工程资料管理,确保工程资料真实、完整、规范。
2. 安全保障
(1)制定安全生产责任制,明确各级管理人员和施工人员的安全生产职责;
(6)工程验收阶段(17-18周):完成工程自检、验收,确保工程质量;
(7)竣工交付阶段(19周):完成工程资料归档、竣工结算,将改造后的桥梁交付使用。
3. 施工材料供应与质量管理
(1)建立严格的材料采购制度,确保施工材料质量;
(2)对供应商进行评审,选择具有良好信誉和质量保证的材料供应商;
(3)加强材料验收、保管、发放等环节的管理,确保材料质量合格;
(4)定期对施工材料进行抽检,保证工程质量。
四、质量控制与安全保障
为确保桥梁改造工程的质量和安全,制定以下质量控制与安全保障措施:
1. 质量控制
(1)建立健全质量管理体系,严格按照国家标准和行业规范进行施工;
(2)设立质量管理机构,负责工程质量检查、监督和评定;
(3)制定施工工艺标准,对关键工序进行质量控制;
本桥梁改造计划方案旨在实现以上目标,为城市居民安全、舒适、美观的通行环境,同时为我国桥梁改造工程有益的经验和借鉴。
二、施工组织与人员安排
为确保桥梁改造工程顺利进行,施工组织与人员安排如下:
1. 施工组织
(1)成立项目经理部,负责整个工程的组织、协调、管理和监督;
(2)设立工程技术部,负责施工技术指导、质量控制和安全生产;
(6)事故调查与分析:对事故进行调查分析,总结经验教训,完善应急预案;

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

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]。

桥梁结构耐久性设计说明

桥梁结构耐久性设计说明

桥梁结构耐久性设计说明1、结构耐久性设计依据本项目结构耐久性设计依据《公路工程混凝土结构耐久性设计规范》(JTG/T 3310-2019)的相关标准、要求进行。

2、结构环境本项目结构所处环境类别按Ⅰ类考虑(一般环境);环境作用等级:I-A 级、I-C 级(下部构件)。

3、结构耐久性设计原则根据《公路工程混凝土结构耐久性设计规范》(JTG/T 3310-2019),本项目桥涵结构的设计基准期为100年,环境类别属Ⅰ类环境。

设计时将桥涵结构分两部分考虑:桥梁上部结构:Ⅰ-A类;其余构件均采用Ⅰ-C类。

混凝土桥梁结构的耐久性取决于混凝土材料的自身特性和结构的使用环境,与结构设计、施工及养护管理密切相关。

综合国内外研究成果和工程经验,本项目宜从以下方面解决混凝土桥梁结构的耐久性:(1)配制耐久混凝土选用低水化热、含碱量偏低、品质稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,使用品质稳定的粉煤灰、磨细矿渣等矿物掺和料或复合矿物掺和料;选用吸水率低、线胀系数小的骨料,骨料的级配合理、粒形良好、洁净坚实;限制单方混凝土中胶凝材料的用量,外加高效减水剂,尽量降低拌和水用量;结构浇筑时,应选择适宜于混凝土养生的环境温度。

(2)裂缝控制措施结构分层浇筑或分段浇筑时,层间应按照施工缝处理,加强混凝土结合;对新老混凝土连接部,应进行有效增强结合力的界面处理,除抹界面剂外还应在混凝土表层进行局部防水处理。

应重视结构表层钢筋网和预应力管道四周定位钢筋的设置。

(3)桥面排水桥面均设置专门的排水系统,减少桥梁结构接触雨水;预制梁及现浇梁外悬臂端部附近均设置滴水槽,避免护栏背面雨水浸湿、污染梁体;桥面铺装层与桥面结构之间设置可靠的防水层。

(4)河道中桥墩桩柱防撞、防磨蚀河道中桥墩在最大冲刷深度至设计洪水位之间设置防磨蚀套筒,减少河流水及砂石对桩柱的冲击、磨蚀,提高结构的安全耐久性。

(5)混凝土施工与养护耐久混凝土施工中,需要重点保证质量并采取专门措施的内容有:结构表层混凝土的密实性、均匀性与良好的养护,混凝土保护层厚度的准确性,混凝土裂缝控制。

构筑物耐用年限标准

构筑物耐用年限标准

构筑物耐用年限标准适用范围这个标准适用的范围可广啦。

比如说,城市里那些高耸入云的高楼大厦,这可是最常见的构筑物之一。

建筑商在规划和建造的时候就得参考这个耐用年限标准,要考虑到楼体结构的材料、设计等因素,确保大楼能够在规定的年限内安全可靠地供人们居住或者办公。

再比如公路上的桥梁,那也是非常重要的构筑物。

从设计开始,工程师就要依据这个标准来选择合适的材料,计算它的承载能力和使用寿命,毕竟一座桥要是没用到该用的年限就出问题了,那可是会影响好多人的出行,甚至还可能造成危险呢。

还有像工厂里的一些大型储油罐之类的工业构筑物,也要遵循这个标准,保证它们在生产过程中能稳定工作,不会因为过早损坏而影响生产或者造成环境污染等问题。

术语定义1. 构筑物说白了,构筑物就是那些不直接用来住人或者生产东西的人造建筑物。

像咱们刚刚提到的桥梁、水塔、烟囱这些,它们主要是为了满足某种特定的功能而存在的。

不像房子是给人住的,工厂厂房是用来生产产品的,构筑物更多的是一种辅助性的建筑结构。

2. 耐用年限正文1. 标准的核心条款1.1 化学成分方面再看钢材,钢材的化学成分也很重要。

碳含量的多少决定了钢材的硬度和韧性。

如果碳含量过高,钢材虽然硬,但是很脆,容易断裂;如果碳含量过低,钢材又太软,承载能力就不够。

所以要根据构筑物的具体需求,选择合适碳含量的钢材。

而且钢材中还可能含有一些其他元素,像锰元素可以提高钢材的强度和耐磨性,硫和磷元素则是有害元素,含量要严格控制,因为它们会降低钢材的韧性和可焊性。

1.2 物理性质方面对于构筑物来说,材料的物理性质同样不可忽视。

先拿密度来说吧,不同的材料密度不同,这就影响到整个构筑物的重量。

比如说,如果要建造一座大跨度的桥梁,就希望选用密度比较小但强度又足够的材料,像现在有些新型的复合材料就有这样的优点。

它们既能减轻桥梁自身的重量,又能满足承载车辆等重物的要求。

弹性模量也是一个重要的物理性质。

它反映了材料抵抗变形的能力。

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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。

2.3、桥梁使用寿命设计策略
基于全寿命的桥梁设计思想,确保桥梁的安全使用和防止桥梁结构过早退化,实现桥梁在其设计使用寿命内安全、耐久。

在设计桥梁使用寿命时,要根据桥梁的使用环境,综合考虑业主、用户和社会需求后,合理确定桥梁的设计使用寿命要求,选择适当的结构型式、构件和材料以及必要的防护措施,获得使用寿命内令人满意的使用。

2.4桥梁使用寿命设计方法
实现桥梁设计的使用寿命,通常实施其组合来进行桥梁设计:,需要进行使用性能设计以满足桥梁的功能和使用性能要求,进行常规力学设计以满足结构的承载能力等安全性能的要求,进行耐久性设计以满足结构的耐久要求,并在使用过程中通过养护、维修以及构件和部件的更换来确保设计使用寿命得以实现。

2.5桥梁使用寿命设计内容
2.5.1桥梁使用寿命的初步设计
初步设计阶段对于桥梁的设计寿命非常重要,根据业主初始投资数量,决策材料和结构的方案,以满足目标需要。

2.5.1.1桥梁构件的设计,
桥梁各主要构件分为永久构件、需要一般维护构件、需要少量维修或可更换构件和易损构件等,根据性能设计(包括常规力学设计和耐久性设计)方面的考虑,选择满足使用寿命要求的适当的桥梁结构型式、材料、构件。

预测结构及其构件整个生命周期内在使用环境中养护、维修和更换的需要,设计构件可以检测和维护,以
满足需要的长期使用,尤其是伸缩缝和支座。

2.5.1.2..桥梁养护维修设计,
必须对单个桥梁构件使用寿命的耐久性分析,考虑在整个使用寿命过程中进行可以预测的养护和维修的长期安排。

2.5.1.
3.桥梁性能的设计
进行耐久性分析,考虑单个桥梁构件的使用寿命,从而确定桥梁构件的材料组成以及所需的防护措施。

桥梁的性能设计主要为安全性能设计、使用性能设计和耐久性设计,也可以考虑其它影响其使用寿命的专项分析,例如某些构件的疲劳分析或钢构件(水下桥墩,钢支座等)腐蚀的研究,其中防护系统必须预先设定,或者必须采取增加厚度的方法来考虑随时间变化的腐蚀损失。

2.5.1.4.分析桥梁失效模式和寿命终结准则,
考虑材料特性和缺陷,减少不好的细部构造及对结构设计寿命的影响,分析确定构件预期失效模式,以及相应的寿命终结准则。

建立桥梁“设计使用寿命明细表”,帮助设计人员明确把握桥梁结构及其构件的使用寿命情况及其在生命周期内所做的处理情况,
2.5.1.5.桥梁使用寿命设计方案比选和优化
根据适当的性能特点和预期寿命选择材料和结构体系。

在给定所有的养护、维修和部分更换的信息后,可以计算使用成本,并对选择的不同方案进行比较。

在初始建设成本和养护成本间进行权衡,进行生命周期成本分析进行混凝土连续梁桥的设计优化,选择一个在桥梁整个生命周期中总成本最小的方案。

2.5.2桥梁使用寿命的详细设计
必须清楚桥梁将会受到的作用,使用初步设计阶段确定的信息和目标,对选定的最佳方案进行详细设计。

强调细部构造对桥梁使用性能和寿命的影响。

3、结束语:
因此,做好桥梁使用寿命的规划与设计,应充分考虑影响桥梁使用寿命的因素,在科学合理规划与设计下,围绕桥梁的使用性能、安全性能和耐久性设计出实用、经济、安全、美观、可持续性的桥梁。

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