淺析橋梁全壽命設(shè)計(jì)理論

1、大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)高等教育畢業(yè)大作業(yè)模板 網(wǎng)絡(luò)高等教育專(zhuān) 科 生 畢 業(yè) 大 作 業(yè) 題 目： 淺析橋梁全壽命設(shè)計(jì)理論 學(xué)習(xí)中心： 完成日期： 2012月 3 日 9淺析橋梁全壽命設(shè)計(jì)理論內(nèi)容摘要本文通過(guò)對(duì)在役橋梁存在的耐久性問(wèn)題和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念存在的不足的分析,研究了橋梁全壽命設(shè)計(jì)理論的內(nèi)涵,即基于橋梁全壽命周期、性能、壽命周期成本優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)理論,并對(duì)貫徹橋梁全壽命設(shè)計(jì)理論提出了幾點(diǎn)建議。 關(guān)鍵詞：耐久性；橋梁全壽命設(shè)計(jì)；全壽命周期目 錄內(nèi)容摘要I引 言11 在役橋梁存在的耐久性問(wèn)題22 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念概述33 橋梁全壽命設(shè)計(jì)理論的內(nèi)涵分析53.2 基于性能的設(shè)計(jì)理論研究53.3 基于

2、壽命周期成本優(yōu)化的設(shè)計(jì)理論研究53.4 基于可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)理論研究64 橋梁構(gòu)件及附屬設(shè)施全壽命設(shè)計(jì)74.1 橋梁混凝土構(gòu)件全壽命設(shè)計(jì)74.2 橋梁鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件全壽命設(shè)計(jì)74.3 橋梁纜索系統(tǒng)全壽命設(shè)計(jì)74.4 橋梁附屬設(shè)施全壽命設(shè)計(jì)85 橋梁全壽命設(shè)計(jì)示例9結(jié)論10參考文獻(xiàn)11引 言傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計(jì)中未明確橋梁整體及主要構(gòu)件的設(shè)計(jì)壽命，橋梁設(shè)計(jì)壽命的確定也缺乏技術(shù)支撐和具體的設(shè)計(jì)方法；橋梁對(duì)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境的影響、橋梁景觀與周?chē)h(huán)境和諧統(tǒng)一等因素考慮較少等。因此，傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計(jì)理念越來(lái)越不符合橋梁工程科學(xué)發(fā)展的要求，導(dǎo)致了現(xiàn)有橋梁存在使用性能差、使用壽命短、全壽命經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)差等問(wèn)題，已經(jīng)嚴(yán)重影響了

3、橋梁正常服務(wù)功能的發(fā)揮，并且給養(yǎng)護(hù)、維修等后期運(yùn)營(yíng)管理帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)負(fù)擔(dān)。為了可持續(xù)發(fā)展，需要把傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法拓展到橋梁的整個(gè)使用壽命期，考慮橋梁建設(shè)的全過(guò)程，從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和使用期管理，一直到拆除和材料的回收再利用，進(jìn)行橋梁全壽命設(shè)計(jì)。1 在役橋梁存在的耐久性問(wèn)題 現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，有這樣的傾向：設(shè)計(jì)中考慮強(qiáng)度多而考慮耐久性少；重視強(qiáng)度極限狀態(tài)而不重視使用極限狀態(tài)，而結(jié)構(gòu)在整個(gè)生命周期中最重要的卻恰恰是使用時(shí)的性能表現(xiàn)；重視結(jié)構(gòu)的建造而不重視結(jié)構(gòu)的維護(hù)。實(shí)際上，目前的橋梁設(shè)計(jì)中，對(duì)于耐久性更多的只是作為一種概念受到關(guān)注，既沒(méi)有明確提出使用年限的要求，也沒(méi)有進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的耐久性設(shè)

4、計(jì)（從材料、結(jié)構(gòu)措施及設(shè)計(jì)程序上上保證耐久性，并明確聲明在何種維護(hù)和使用條件下，橋梁具有哪種程度的耐久性）。這些傾向在一定程度上導(dǎo)致了當(dāng)前工程事故頻發(fā)、結(jié)構(gòu)使用性能差、使用壽命短的不良后果；也與國(guó)際結(jié)構(gòu)工程界日益重視耐久性、安全性、適用性的趨勢(shì)相違背；也不符合結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)和綜合經(jīng)濟(jì)性（考慮結(jié)構(gòu)建設(shè)、使用、維護(hù)等整個(gè)周期的費(fèi)用）的要求。國(guó)內(nèi)外多座橋梁的突然破壞與倒塌，已使工程界對(duì)橋梁安全性問(wèn)題倍加關(guān)注。一般的看法認(rèn)為當(dāng)前的工程事故主要是野蠻施工和管理腐敗所導(dǎo)致。對(duì)于短期內(nèi)發(fā)生的諸如突然破壞與倒塌，多是由于施工質(zhì)量沒(méi)有達(dá)到規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，典型的問(wèn)題包括材料強(qiáng)度不足和施工工藝不合格等；也有個(gè)別橋梁存在諸

5、如偷工減料、以次充好等嚴(yán)重的管理問(wèn)題，更是對(duì)橋梁安全造成致命的損害。而大量的橋梁在遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到預(yù)期使用壽命時(shí)，出現(xiàn)了影響正常使用的病害與劣化；特別是一些橋梁在只使用了幾年、甚至剛建成不久就出現(xiàn)嚴(yán)重的耐久性不足的問(wèn)題，這也與施工質(zhì)量低下有重要關(guān)系，典型的問(wèn)題有鋼筋保護(hù)層不足及目前廣泛存在于施工現(xiàn)場(chǎng)的嚴(yán)重的構(gòu)件開(kāi)裂問(wèn)題（主要原因包括：水泥選用、混凝土配合比、振搗、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)及預(yù)應(yīng)力施加不合理等）。這些施工上的缺陷雖然短期不會(huì)對(duì)橋梁的正常使用產(chǎn)生明顯的影響，但卻會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期耐久性產(chǎn)生非常不利的危害。近20余年,我國(guó)修建的許多代表現(xiàn)代技術(shù)的大跨度的懸索橋、斜拉橋、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、剛架橋,至今也相繼

6、出現(xiàn)了許多退化、腐蝕、甚至斷索的問(wèn)題。并且,不論在我國(guó)還是在世界范圍內(nèi),橋梁耐久性問(wèn)題都十分嚴(yán)峻。橋梁耐久性不足給后期的維護(hù)和管理造成了嚴(yán)重的負(fù)擔(dān),而運(yùn)營(yíng)期管理養(yǎng)護(hù)水平的好壞也直接關(guān)系到公路交通安全和耐久,在役橋梁存在著很?chē)?yán)重的管理維護(hù)不當(dāng)或維護(hù)力度不夠的問(wèn)題,有些橋梁的技術(shù)缺陷主要是由于養(yǎng)護(hù)維修不恰當(dāng)或養(yǎng)護(hù)維修跟不上而引起的橋梁退化。 2 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念概述在承認(rèn)施工存在問(wèn)題的同時(shí)，也不可否認(rèn)，在橋梁設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是關(guān)于橋梁施工和使用期安全性的問(wèn)題還有許多可以改進(jìn)的地方。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是選擇經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案，其次是結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件和連接的設(shè)計(jì)，并取用規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或可靠性指標(biāo)以保證結(jié)構(gòu)

7、的安全性。 許多設(shè)計(jì)人員往往只滿(mǎn)足于規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算上的安全度需要，而忽視從結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)維護(hù)、結(jié)構(gòu)耐久性以及從設(shè)計(jì)、施工到使用全過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的人為錯(cuò)誤等方面去加強(qiáng)和保證結(jié)構(gòu)的安全性。有的結(jié)構(gòu)整體性和延性不足，冗余性?。挥械挠?jì)算圖式和受力路線(xiàn)不明確，造成局部受力過(guò)大；有的混凝土強(qiáng)度等級(jí)過(guò)低、保護(hù)層厚度過(guò)小、鋼筋直徑過(guò)細(xì)、構(gòu)件截面過(guò)?。贿@些都削弱了結(jié)構(gòu)耐久性，會(huì)嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全性。不少橋梁、雖然滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)規(guī)范的強(qiáng)度要求，僅用了510年就因?yàn)槟途眯猿隽藛?wèn)題影響結(jié)構(gòu)安全。結(jié)構(gòu)耐久性不足已成為最現(xiàn)實(shí)的一個(gè)安全問(wèn)題，設(shè)計(jì)時(shí)要從構(gòu)造、材料等角度采取措施加強(qiáng)結(jié)構(gòu)耐久性。 不同的環(huán)境

8、和使用條件、不同的設(shè)計(jì)對(duì)象都會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)體系提出不同的布局和構(gòu)造等方面的要求。規(guī)范再詳細(xì)也不能包羅本應(yīng)由設(shè)計(jì)人員解決的各種問(wèn)題、規(guī)范更新得再快也適應(yīng)不了新認(rèn)識(shí)、新技術(shù)、新材料快速發(fā)展對(duì)結(jié)構(gòu)提出的各種新的要求。因此，合理可靠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除了滿(mǎn)足規(guī)范的要求外，還要求設(shè)計(jì)人員具有對(duì)結(jié)構(gòu)本性的正確認(rèn)識(shí)、豐富的經(jīng)驗(yàn)和準(zhǔn)確的判斷。 橋梁系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題主要與橋梁的設(shè)計(jì)、修建和運(yùn)營(yíng)期的管理養(yǎng)護(hù)有關(guān)系。建設(shè)期的設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量和管理水平關(guān)系到橋梁竣工時(shí)的質(zhì)量,延及至運(yùn)營(yíng)期的橋梁使用性能,是先天的因素,必須重視并給予改進(jìn)。 依照傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計(jì)理念,國(guó)內(nèi)的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,有這樣的傾向: (1)設(shè)計(jì)中重視建設(shè)期的安全和強(qiáng)

9、度,忽視結(jié)構(gòu)的耐久性、可養(yǎng)護(hù)性和可換性。目前的橋梁設(shè)計(jì)中,對(duì)于耐久性更多的只是作為一種概念受到關(guān)注,既沒(méi)有明確提出使用年限的要求,也沒(méi)有進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的耐久性設(shè)計(jì)(從材料、結(jié)構(gòu)措施及設(shè)計(jì)程序上上保證耐久性,并明確聲明在何種維護(hù)和使用條件下,橋梁具有哪種程度的耐久性)。 (2)重視強(qiáng)度極限狀態(tài)而不重視使用極限狀態(tài)。 (3)造價(jià)估算和經(jīng)濟(jì)性的評(píng)估僅考慮建設(shè)期的成本,而未能考慮建設(shè)工期、運(yùn)營(yíng)階段管理、養(yǎng)護(hù)維修、構(gòu)件更換等方面的長(zhǎng)期綜合成本費(fèi)用,以及由此帶來(lái)的間接費(fèi)用和其它費(fèi)用等,因此這種評(píng)估是比較片面的。 (4)建、養(yǎng)分離,不重視運(yùn)營(yíng)期橋梁的檢測(cè)、管理、養(yǎng)護(hù)工作。鑒于傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計(jì)理念的缺陷,綜合分析國(guó)內(nèi)

10、外已有的全壽命設(shè)計(jì)研究成果的基礎(chǔ)上,提出一種適應(yīng)我國(guó)橋梁建設(shè)發(fā)展的新的設(shè)計(jì)理念。 3 橋梁全壽命設(shè)計(jì)理論的內(nèi)涵分析 在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理論中,設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)主要集中于施工階段的施工成本和結(jié)構(gòu)短期性能的設(shè)計(jì)和優(yōu)化,對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)和使用壽命的重視不夠。并且,設(shè)計(jì)中沒(méi)有涉及設(shè)計(jì)使用壽命內(nèi)的管理、養(yǎng)護(hù)、維修、構(gòu)件更新、拆除等建成以后的諸多問(wèn)題。同時(shí),在投資決策上,也只注重建設(shè)期的投資成本,而不重視橋梁整個(gè)壽命周期內(nèi)的總成本。因此,在可持續(xù)發(fā)展的背景下,我們必須在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)上,提出一套新的、適用的橋梁設(shè)計(jì)理論,即橋梁全壽命設(shè)計(jì)理論。橋梁全壽命設(shè)計(jì)是從橋梁結(jié)構(gòu)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、管理和養(yǎng)護(hù)等全壽命

11、周期內(nèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)中尋求恰當(dāng)?shù)姆椒ê痛胧﹣?lái)實(shí)現(xiàn)橋梁在壽命周期內(nèi)總體性能的最優(yōu)(使用性能、經(jīng)濟(jì)性、人文、環(huán)境與生態(tài)等)的一種設(shè)計(jì)理念和方法。橋梁全壽命設(shè)計(jì)也可稱(chēng)為“橋梁壽命周期設(shè)計(jì)”。 3.1 基于橋梁全壽命周期的設(shè)計(jì)理論研究 在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念里,設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)主要集中于施工階段的施工成本和結(jié)構(gòu)短期性能的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。橋梁的壽命周期是一個(gè)橋梁的性能、服務(wù)水平等在不斷惡化的過(guò)程,同時(shí)又通過(guò)人為的管理、養(yǎng)護(hù)和維護(hù)等手段將其維持或提高到一定程度的過(guò)程,不斷反復(fù),最終達(dá)到橋梁壽命的終結(jié)。因此,橋梁全壽命設(shè)計(jì)理論研究不再局限于短期性能設(shè)計(jì)、建設(shè)期的成本等,而是考慮橋梁全壽命周期內(nèi)所可能發(fā)生的一切及其變化進(jìn)行設(shè)

12、計(jì)和優(yōu)化,包括壽命周期內(nèi)的性能設(shè)計(jì)和優(yōu)化、壽命周期成本分析和評(píng)價(jià)、壽命周期內(nèi)橋梁性能退化和維持管理養(yǎng)護(hù)工作等。 3.2 基于性能的設(shè)計(jì)理論研究 橋梁全壽命設(shè)計(jì)理論是基于業(yè)主、使用者和社會(huì)等的需求而進(jìn)行的,并將這些需求轉(zhuǎn)化為橋梁壽命周期的功能需求,再將壽命周期內(nèi)的這些功能需求轉(zhuǎn)化為橋梁系統(tǒng)的性能要求。主要研究結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的服務(wù)性能,分析使性能受到弱化的原因和其發(fā)生的機(jī)理、規(guī)律。其目的主要是為了使結(jié)構(gòu)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中除了保證最低的安全性要求外,尚應(yīng)有良好的使用性能(包括壽命和耐久性、抗腐蝕、耐疲勞性、美觀等),耐久性問(wèn)題只是其考慮的一個(gè)方面。3.3 基于壽命周期成本優(yōu)化的設(shè)計(jì)理論研究 基于

13、壽命周期成本優(yōu)化的設(shè)計(jì)理論,是在滿(mǎn)足橋梁性能需求的前提下,以壽命周期成本總值最小為目標(biāo)的設(shè)計(jì)理念。橋梁全壽命周期成本與橋梁傳統(tǒng)成本分析法的成本計(jì)算存在不同之處。傳統(tǒng)的成本僅考慮橋梁初始建設(shè)成本;而全壽命成本則是橋梁在其壽命周期內(nèi)的確定性的和不確定性的全部費(fèi)用總和,包括規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、養(yǎng)護(hù)、修復(fù)、拆除處理過(guò)程中發(fā)生的相關(guān)成本總和減去橋梁達(dá)到設(shè)計(jì)服務(wù)壽命時(shí)的殘值。 橋梁全壽命設(shè)計(jì)理論不是簡(jiǎn)單的追求橋梁壽命周期成本最小,是通過(guò)優(yōu)化成本的分配來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)、優(yōu)化橋梁壽命周期內(nèi)的總體性能?？梢酝ㄟ^(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)提高安全儲(chǔ)備、減緩?fù)嘶俣取⑻岣吣途眯阅?運(yùn)營(yíng)期的維護(hù)同樣也是橋梁使用性能好壞的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)

14、中應(yīng)平衡設(shè)計(jì)、維護(hù)、性能、成本之間的關(guān)系,使橋梁在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)能夠滿(mǎn)足各方面的需要。 3.4 基于可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)理論研究 橋梁在壽命周期內(nèi)自然資源和能源的消耗最小化;減少橋梁壽命周期內(nèi)的污染排放;保護(hù)生態(tài)(自然)環(huán)境;建筑的質(zhì)量、功能、性能與環(huán)保性統(tǒng)一。 (1)環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)。降低環(huán)境成本的手段主要是進(jìn)行工程環(huán)境影響分析與評(píng)價(jià)、環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)等。目前,我國(guó)已有的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)規(guī)范(JTG B03-2006)主要對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià):社會(huì)環(huán)境,生態(tài)環(huán)境,水土保持,聲環(huán)境,景觀,水環(huán)境,空氣環(huán)境,事故污染風(fēng)險(xiǎn)分析等。 (2)回收再利用設(shè)計(jì)。當(dāng)結(jié)構(gòu)面臨拆除時(shí),是具有一定的殘余價(jià)值

15、的?？紤]拆除物的再利用與回收設(shè)計(jì),是將殘余價(jià)值發(fā)揮出來(lái),也是具有非常大的環(huán)保意義的,既環(huán)保又節(jié)省能源?？紤]結(jié)構(gòu)及部件拆除時(shí)工程材料的再利用與回收設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中必須考慮結(jié)構(gòu)物的部件、組合甚至是技術(shù)體系應(yīng)具備回收的可能性。從回收再利用的真正意義上看,鋼材實(shí)現(xiàn)材料循環(huán)更容易。 4 橋梁構(gòu)件及附屬設(shè)施全壽命設(shè)計(jì)4.1 橋梁混凝土構(gòu)件全壽命設(shè)計(jì)（1）根據(jù)環(huán)境作用特點(diǎn)，選用適當(dāng)?shù)哪途眯圆牧希ɑ炷令?lèi)型及配合比、鋼筋類(lèi)型、外加劑類(lèi)型），以確?；炷翗?gòu)件的耐久性；（2）根據(jù)退化分析，合理確定需要的鋼筋保護(hù)層厚度；（3）根據(jù)需要適當(dāng)選用防護(hù)涂層；（4）設(shè)計(jì)方案應(yīng)保證可施工性，并在施工中加強(qiáng)施工控制；（5）根據(jù)運(yùn)

16、營(yíng)期維護(hù)管理需要，進(jìn)行必要的可檢、可修和可更換措施設(shè)計(jì)。4.2 橋梁鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件全壽命設(shè)計(jì)（1）應(yīng)遵循結(jié)構(gòu)受力特性，做到結(jié)構(gòu)合理、傳力明確、簡(jiǎn)潔、直接，滿(mǎn)足現(xiàn)行規(guī)范要求的構(gòu)件在運(yùn)輸、安裝和使用過(guò)程中的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性規(guī)定，并易于施工。（2）抗疲勞全壽命設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是減小由幾何形狀變化、焊接工藝等引起的構(gòu)造細(xì)節(jié)處的應(yīng)力集中。（3）防腐蝕體系可采用普通鋼防腐蝕涂層和耐候鋼兩種方式，應(yīng)根據(jù)腐蝕環(huán)境特性、被腐蝕物的使用性能、防腐蝕體系的經(jīng)濟(jì)性，在橋梁全壽命周期成本分析及耐久性要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇。（4）加強(qiáng)橋梁的檢查、保養(yǎng)、維修與加固，以保持橋梁結(jié)構(gòu)處于設(shè)計(jì)要求下的良好狀態(tài)，提高耐久性，最大限度地延長(zhǎng)橋

17、梁使用壽命。4.3 橋梁纜索系統(tǒng)全壽命設(shè)計(jì)（1）首先必須考慮各主要構(gòu)件的使用壽命。其中，主纜為不可更換構(gòu)件，斜拉索、吊索、錨具及索夾應(yīng)設(shè)計(jì)成為可更換構(gòu)件。（2）必須統(tǒng)籌考慮強(qiáng)度、疲勞、腐蝕、施工及管理維護(hù)等方面的要求，并且必須進(jìn)行同等深度的多方案比較，以得到最佳設(shè)計(jì)方案。（3）纜索系統(tǒng)的材料選擇、結(jié)構(gòu)計(jì)算、構(gòu)造要求及其附屬設(shè)施設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范要求。（4）纜索系統(tǒng)涉及疲勞問(wèn)題的構(gòu)件主要為斜拉索和吊索。懸索橋主纜可不考慮疲勞問(wèn)題，但需考慮非線(xiàn)性影響和索股的次應(yīng)力影響。（5）纜索系統(tǒng)的防護(hù)涉及斜拉索、主纜及吊索等索結(jié)構(gòu)，以及錨具、索夾、索鞍等各種附件表面，且所有的防護(hù)措施都應(yīng)滿(mǎn)足環(huán)境保護(hù)及美化的要

18、求。（6）纜索系統(tǒng)的選擇應(yīng)綜合考慮起重、運(yùn)輸和安裝等條件因素，施工方法應(yīng)綜合考慮設(shè)備、工藝情況，考慮制作質(zhì)量、防護(hù)要求及經(jīng)濟(jì)性等因素。（7）應(yīng)考慮運(yùn)營(yíng)期間的養(yǎng)護(hù)檢修需求，并應(yīng)提出后期養(yǎng)護(hù)重點(diǎn)。4.4 橋梁附屬設(shè)施全壽命設(shè)計(jì)在進(jìn)行橋梁附屬設(shè)施全壽命設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際橋梁的使用狀況及性能要求，結(jié)合當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平確定合理的橋梁附屬設(shè)施類(lèi)型及對(duì)應(yīng)的使用年限，并在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限所必要的橋梁附屬設(shè)施所需要達(dá)到的結(jié)構(gòu)性能參數(shù)、施工工藝、施工控制措施及橋梁運(yùn)營(yíng)期間的管理養(yǎng)護(hù)方案。鑒于目前的橋梁附屬設(shè)施種類(lèi)的技術(shù)水平，伸縮裝置的使用年限還小于整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限，故在設(shè)計(jì)時(shí)還必須進(jìn)行

19、橋梁附屬設(shè)施的可檢、可修、可更換設(shè)計(jì)。5 橋梁全壽命設(shè)計(jì)示例針對(duì)三座大型橋梁湖北鄂東長(zhǎng)江公路大橋、杭州灣跨海大橋和寧波象山港公路大橋完成了全壽命設(shè)計(jì)示例，展示了橋梁全壽命設(shè)計(jì)方法在大型橋梁設(shè)計(jì)中的主要實(shí)施過(guò)程。（1）首次針對(duì)世界第三跨徑的斜拉橋湖北鄂東長(zhǎng)江公路大橋，完成了初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)兩個(gè)階段的全壽命設(shè)計(jì)示例，實(shí)現(xiàn)了橋梁全壽命設(shè)計(jì)方法在大型橋梁設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)應(yīng)用，特別是提供了可檢查、可維修及可更換措施、合理的耐久性設(shè)計(jì)措施、必要的養(yǎng)護(hù)手冊(cè)、全壽命周期成本、風(fēng)險(xiǎn)控制措施和保險(xiǎn)策略，為依托工程的設(shè)計(jì)、建設(shè)以及未來(lái)的運(yùn)營(yíng)管理提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，可為鄂東長(zhǎng)江公路大橋的全壽命周期成本節(jié)約5586

20、4萬(wàn)元。（2）本項(xiàng)目的研究成果在杭州灣跨海大橋中得到了應(yīng)用，特別是提供了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法和對(duì)策、基于全壽命周期成本的風(fēng)障設(shè)置決策方法，為依托工程的設(shè)計(jì)、建設(shè)以及未來(lái)的運(yùn)營(yíng)管理提供了技術(shù)支撐，可為大橋全壽命周期成本節(jié)約32200萬(wàn)元。（3）本項(xiàng)目的研究工作為象山港公路大橋的建設(shè)提供了技術(shù)支持。象山港公路大橋積極采取了本項(xiàng)目的研究成果，解決了以下重大技術(shù)問(wèn)題：大橋主梁的施工和運(yùn)營(yíng)階段安全、索塔鋼混結(jié)合段的施工和運(yùn)營(yíng)階段安全、斜拉索施工及運(yùn)營(yíng)階段安全、大型基礎(chǔ)的施工安全，以及暴風(fēng)、地震、船撞、火災(zāi)、恐怖襲擊、危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故等風(fēng)險(xiǎn)因素的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，從工程風(fēng)險(xiǎn)角度為初步設(shè)計(jì)方案比選提供了科學(xué)的決策依據(jù)，也為國(guó)

21、內(nèi)橋梁安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了示范。（4）本項(xiàng)目研究成果具有重大推廣應(yīng)用價(jià)值，建議在其它工程中予以推廣使用。淺析橋梁全壽命設(shè)計(jì)理論結(jié)論本項(xiàng)目研究是國(guó)內(nèi)外首次針對(duì)橋梁開(kāi)展全壽命設(shè)計(jì)理論與方法研究，通過(guò)文獻(xiàn)搜集、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、統(tǒng)計(jì)分析、理論研究、實(shí)驗(yàn)研究、示例應(yīng)用等手段，完成了項(xiàng)目研究報(bào)告、十項(xiàng)專(zhuān)題研究報(bào)告、設(shè)計(jì)指南和依托工程設(shè)計(jì)示例。本項(xiàng)目研究填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外橋梁全壽命設(shè)計(jì)理論與方法的空白，標(biāo)志著傳統(tǒng)橋梁設(shè)計(jì)理念正在向橋梁全壽命設(shè)計(jì)理念及方法過(guò)渡，符合可持續(xù)發(fā)展和科學(xué)發(fā)展觀，項(xiàng)目研究成果和專(zhuān)題研究成果具有重大創(chuàng)新性。具體的創(chuàng)新點(diǎn)如下：該項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：（1）國(guó)內(nèi)外首次全面系統(tǒng)地開(kāi)展了橋梁全壽命設(shè)計(jì)研究，明確提出了橋梁全壽命設(shè)計(jì)的基本概念和有關(guān)基本術(shù)語(yǔ)的定義，建立了系統(tǒng)的橋梁全壽命設(shè)計(jì)方法和體系。（2）