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1、公路2007年10月第10期HIGHWAYOct12007No110文章编号:0451-0712(2007)10-0001-04中图分类号:U44215文献标识码:B桥梁工程全寿命设计方法112徐国平,刘明虎,耿爽(11中交公路规划设计院有限公司北京市100010;21长安大学西安市710061)摘要:在广泛调研国外桥梁全寿命设计的研究成果后,结合我国桥梁设计的实际情况,提出了桥梁全寿命设计的基本概念,以及桥梁全寿命设计不同阶段的设计内容和流程,对桥梁工程全寿命设计方法做了有益的探讨。关键词:桥梁;全寿命
2、设计;方法美国是世界上最早在公路领域进行桥梁寿命周年限。期成本分析的国家,2003年颁布全国公路研究协作(4)桥梁全寿命成本分析法。计划第483号报告《桥梁寿命周期成本分析》和配套为寻求综合性能最优的方案,对桥梁全寿命周的软件(CRP-CD-26),现已进入桥梁全寿命周期期内各阶段的总费用现值进行综合分析的方法。成本分析的全面实施阶段。(5)桥梁工程全寿命设计方法。除美国以外的大多数发达国家,从20世纪90年为寻求全寿命周期内桥梁的人文、生态、环境、代初才开始研究桥梁工程全寿命设计,目前仍处于技术、功能和
3、经济效益等综合最优,对结构、材料、耐起步阶段。他们从经济管理入手,研发桥梁全寿命成久性、美学、环保、施工、管养以及全寿命成本等进行本分析计算软件,进行桥梁工程全寿命成本分析。由综合设计的方法。于涉及到设计、管理等理念和方法以及机构职能的调整,在养护、维修技术及成本数据的收集、积累和2桥梁工程全寿命设计的主要内容分析方面还需做大量的工作,桥梁工程全寿命设计全寿命设计是桥梁工程建设中最为重要的一个环需要有一个较长的发展和实践的过程。节,它将业主、使用者和社会需求转化为桥梁结构体系2000年我国发布了《建设工程
4、质量管理条例》的性能要求,建立并优化结构方案以实现这些需求。(国务院第279号令),首次以政令形式规定了“设计为确保桥梁设计寿命周期内的良好性能,全寿文件应符合国家规定的设计深度要求,注明工程合命设计应包括以下内容。理使用年限”,“建设工程实行质量保修制度——基(1)桥梁整体及各可更换部件的设计寿命的础设施工程最低保修期限为设计文件规定的合理使确定。用年限”,对基础设施建设提出了全寿命责任制的要(2)性能设计。结构体系和部件的功能设计及其求,意义重大而深远。未来可能的灵活性设计;为满足桥梁安全性能的要求,
5、需进行强度、稳定性等结构设计;为满足桥梁耐久性能1桥梁工程全寿命设计基本概念的要求,需进行耐久性设计;进行行车安全性分析和设(1)桥梁使用寿命。计,以满足使用者对出行安全的要求;风险分析和对策桥梁从投入使用到丧失使用功能的年限。设计,使桥梁在遭遇一定概率的风险事件后,不造成(2)桥梁全寿命周期。较大经济损失和人员伤亡,明确工程保险成本。桥梁从规划设计到丧失使用功能的全过程,包(3)美学设计。包括造型设计和景观设计,以满括:规划、设计、建设、运营、养护、管理、报废以及必足人们对桥梁美学和景观欣赏的需求。要时
6、拆除等阶段。(4)生态设计。包括环境保护设计、回收与再利(3)桥梁设计寿命。用设计。全寿命周期内总体性能最优的桥梁目标使用(5)施工过程控制设计,以确保良好施工质量并收稿日期:2007-09-06—2—公路2007年第10期忠实地表达设计成果。在进行项目影响区内的社会经济发展及路网状况调查(6)桥梁的管理、养护设计。包括桥梁运营期内研究、评价预测和必要的建设条件勘察的基础上,对项的监测、养护、维修、管理等,使桥梁在使用寿命内始目建设的必要性、技术可行性、经济合理性、实施可能终保持良好性能,满足使用功能的要
7、求。性进行综合性研究论证,并提出相关报告的过程。(7)全寿命周期成本分析是进行桥梁全寿命设全寿命设计理念主要体现在全寿命经济合理性计不可缺少的内容之一。要选择最优的设计方案,必和实施可行性两个方面。须进行全寿命周期成本分析,对整个寿命周期内发本阶段应针对项目建设的目的,确定工程的功生的所有成本(包括财务成本和环境成本)进行比能和设计寿命,调查、研究涉及桥梁工程全寿命设计较,在平衡各种需求的前提下,选择全寿命周期成本的环境条件(包括自然环境和社会环境)的详细情较低的方案。况,分析全寿命周期内环境对桥梁可能产
8、生的影响及桥梁建设和运营对周边环境的影响,为保证桥梁3桥梁工程全寿命设计的阶段划分的设计寿命所必须进行初步的性能设计研究(尤其桥梁工程全寿命设计从投资规划开始,可分为是耐久性对策研究),明确运营阶段管理、养护工作工程可行性研究、初步设计和施工图设计3个阶段。的估算指标,进行基于全寿命设计的投资估算、融资方案和经济评价。需要时可开展一定的专题研究。桥4可行性研究阶段全寿命设计内容及流程梁工程可行性研究阶段全寿命设计的主要内容及工
