桥梁工程全寿命设计理论与方法研究
大桥寿命的理性与科学——全国大型桥梁工程耐久性技术发展研讨会侧记

养护。 但随 着科技 的发展 和观 念的更 新, 桥梁预 防性养 护的需 求将不 断增
加 , 此 同时 , 加 专业 化 的公 司 和 组 与 更
其 中, 耐久性 设计 是桥梁 性能 设 计 的一部分, 目的是确保桥梁在其寿命 周期 内能够 良好地发挥性能 。 然而, 现 行 的混 凝土 耐久性试 验方法并不能满 足实 际工程 的需要 , 一是试 验 设备 昂 贵, 二是试验 周期 较长 。 因此, 这其实 是一 个设 计问题 , 而不仅仅是 选择 哪
员。
一
桥 等, 还有许多正在建设的桥 梁, : 如 泰州长江大桥、 珠澳大桥 等, 港 刷新了
一
项项世界纪录。
同济大学桥 梁工程系教授 陈艾荣 提 出, 除了扩大桥梁 跨径以外, 我们还 需要思考更多的问题 , 比如 : 桥梁 的耐 久性、 持续性和安 全性等。 与此 同时, 将这 些 “ 理念” 过 “ 通 技术”的手段转 变为 “ 工具” 。 桥梁 的寿命周期 理论被讨 论了多 年, 该理论起源于欧美, 主要是针对桥 梁的维修与优化 , 周期的概念一般 只考 虑桥梁的管养阶段。 那么, 如果将设计 和施 工过 程包 含其中, 梁的寿 命周 桥 期理论将会变得更为复杂 , 而这正是我 们需要思考的问题 。
有 限 公 司承 办 , 引 了来 自全 国 各地 桥 吸
在 为期3 天的会 议中, 国际桥 梁 与 结 构工 程协 会主席 康 宝特 , 中国工程
0 6 3
咀 丞瞄I 1 2 09 o 1
工 程 项 目, : 海 卢 浦 大 桥 、 庆 朝 如 上 重 天 门 大桥 、 州 黄 埔 大 桥 、 苏 苏 通 大 广 江
陈 艾 荣 教 授 认 为 , 命 周 期 的设 寿 计 不能 也 不 是单 纯 的数 字 , 工程 师才是
基于全寿命设计理论的桥梁设计要点分析

基于全寿命设计理论的桥梁设计要点分析摘要:桥梁事故的不断发生暴露了传统设计方法的不足,基于全寿命设计理论的桥梁设计正是针对桥梁的耐久性不足而被提出。
通过对桥梁全寿命设计中的要点进行分析,诠释了全寿命设计理论的优势与可持续发展理念。
关键词:桥梁设计;全寿命理论;成本分析桥梁是道路交通的重要基础设施。
近些年来,我国许多代表现代修筑技术的大跨度悬索桥、斜拉桥、预应力混凝土连续梁桥、钢架桥等相继出现了退化、腐蚀甚至断索的问题,不由得让人们对桥梁的耐久性提出了强烈的质疑。
实际上,在世界范围内桥梁的耐久性都成为众多建筑研究者共同关注的课题。
通过对桥梁的设计理念进行反思,基于全寿命设计理论的桥梁设计理论最终被提出。
1 桥梁的全寿命周期的设计理论基于全寿命设计理论的桥梁设计与现行桥梁设计过程不同,在桥梁的设计阶段不单纯针对某个单项或某个阶段的需求,而是全面考虑在桥梁的服务生命周期内的影响因素,并立足于设计活动的对象,以服务水平为约束条件,以质量、安全为核心内容,以寿命周期成本最低为绩效,保证桥梁在全寿命周期内有良好的使用功能,具有可控制的成本和可预见的稳定服务能力,最终实现桥梁全寿命设计目标。
传统的桥梁设计理念中,设计任务的关注点主要集中在了施工阶段的施工成本和结构短期性能的设计和优化。
桥梁的服务生命周期内,其自身结构、性能会随着日月的积累逐渐呈现质量下降的趋势。
这就要求在桥梁的服务过程中,必须通过有效的人为养护、管理来维持或提高桥梁的性能及服务水平,直到最后桥梁的报废终结。
桥梁的全寿命设计理论就是以桥梁的全寿命周期内为服务理念,全面涉及桥梁的整个服务周期,与现行传统设计方法相比有明显的优势,可有效的提高效益成本比例。
2 桥梁的全寿命设计桥梁的全寿命设计理论不再局限于短期性能设计、建设期的成本等,而是考虑桥梁全寿命周期内所可能发生的一切及其变化进行设计和优化,包括寿命周期内的性能设计和优化、寿命周期成本分析和评价、寿命周期内桥梁性能退化和维持——管理养护工作等。
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
建设项目全寿命周期成本理论及应用研究

建设项目全寿命周期成本理论及应用研究一、本文概述本文旨在系统探讨与深入剖析建设项目全寿命周期成本(LifeCycle Cost, LCC)的理论框架及其在实践中的应用策略。
全寿命周期成本管理作为现代工程项目经济评价的重要手段,强调从项目构思、规划、设计、施工、运营直至废弃处置的全过程视角,全面考虑并优化所有相关成本要素,以实现项目经济效益与社会效益的最大化。
本研究旨在为建设项目各参与方,包括投资者、设计者、建设者、管理者及政策制定者等,提供一套科学、完整的全寿命周期成本理论体系以及实用、可操作的应用方法论。
本文将对建设项目全寿命周期成本的基本概念、构成要素、计算方法进行全面阐述,明确其相较于传统成本分析的显著优势与适用范围。
我们将详细解析直接成本、间接成本、可预见成本、不可预见成本、显性成本、隐性成本等各类成本类型在全寿命周期内的分布特征与相互关系,以及如何通过合理的折现率和时间价值计算,将不同阶段的成本统一到同一基准进行比较与决策。
本文将深入研究全寿命周期成本管理的关键理论与方法,包括但不限于全寿命周期成本预测、成本控制、成本优化、风险评估与应对策略等。
我们将探讨如何运用生命周期评估(Life Cycle Assessment,LCA)、价值工程(Value Engineering, VE)、建筑信息模型(Building Information Modeling, BIM)、可持续性评价指标等先进工具和技术,以提高成本估算的准确性,有效识别与控制成本风险,推动项目决策过程中的成本最小化与价值最大化。
再次,本文将结合具体案例,剖析全寿命周期成本理论在不同类型建设项目(如基础设施、公共建筑、工业设施等)中的实际应用,展示其在项目策划、招投标、施工管理、运维服务、升级改造等不同阶段的具体实施路径与效果评估机制。
通过对成功案例的研究,提炼出适用于不同行业与地域环境的全寿命周期成本管理最佳实践与经验教训。
浅谈桥梁设计中的全寿命理念的应用

【 关键词 】 梁设计 ; 桥 全寿命理念
1 全 寿 命 设 计 概 述
1 . 基 本 概 念 1
和景 观 欣 赏 的需 求 ; ( ) 态 设 计 。包 括 环 保 设 计 、 收 与再 利 用 设 计 ; 4生 回 ( ) 工 过 程 控 制 设 计 。 确保 良好施 工 质 量 并 忠 实 地 表 达 设 计 成 5施
/
求:
命 设 计 方 法 可 以定 义 为 : 合 统 筹 考 虑 桥 梁 寿 命 周 期 的 5个 主要 阶 段 综 ( 划 、 计 、 工 、 用 、 除)通 过 成 本 分析 , 规 设 施 使 拆 , 寻求 安全 性 、 久性 、 耐 美
( ) 寿 命 周 期 成 本分 析 。这 是 进 行 桥 梁 全 寿命 设 计 不 可 缺 少 的 7全 内容 之 一 。 选 择 最 优 的 设 计 方案 , 须 进 行 全 寿 命 周 期 成 本 分析 , 要 必 对
果:
全 寿命 设 计 理 念 是 基 于 社 会 基 础 建 设 总 体 效 益 达 的 , 终 目的 是 使 桥 梁 在 全 寿 命 期 内 , 计 建 设 付 出 的 成 本 最 设 ( ) 梁 的 管 理 、 护 设 计 。 包 括 桥 梁 运 营 期 内的 监 测 、 6桥 养 养护 、 维 得 到 最 高 的 经 济 效 益 。这 里 的成 本 付 出 , 仅 包 括桥 梁 的 最初 建 设 费 不 修 、 理 , 桥 梁 在 使 用 寿 命 内 始 终保 持 良好 性 能 , 足使 用 功 能 的要 管 使 满 用 , 囊 括 了 规 划 、 营 、 测 、 护 、 固 、 除 等 。 因 此 , 梁 的 全 寿 还 运 监 养 加 拆 桥
基于全寿命设计理论的桥梁设计过程

摘要 : 开展 桥 梁全寿 命设 计 理论研 究 , 是桥 梁 建设适 应社 会 经济发 展 的需要 , 满足 人们 对 交通 出行 “ 是 更安 全 、 更便 捷 、 经济 、 更 更舒 适 ” 要 求的 需要 , 桥梁设 计理 论发展 的必然 阶段 是
・
5 4・
价值工 程
基于全寿命设计理论 的桥梁设计过程
Br d s De i n Pr c s s d f ce De i n e r i ge sg o e s Ba e on Lie Cy l sg Th o y
李 宏 伟 L n we i Ho g i
Ab t a t he r s a c n b i g ie c c e d sg h o y i h e n o rd e c n tuc i n S a a tn o s c a .I s a s e e s r o me t s r c :T e e r h o rd e l y l e i n t e r s t e d ma d f r b i g o s r to d p i g t o i 1 t i lo n c s a y t e f p o l ' r v l r q e t o mo e s c e e p e s ta e e u s f” r e ur ,mo e c n e i n ,mo e e o o c l n r o o t b e a d i h e e s r t g f d v l p n f b i g r o vnet r c n mia ,a d mo e c mf ra l n s t e n c s a sa e o e e o me t o r d e y
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。
全寿命周期理念下的桥梁设计探讨

全寿命周期理念下的桥梁设计探讨作者:刘立国来源:《科技视界》 2015年第32期全寿命周期理念下的桥梁设计探讨刘立国(包头市公路规划勘测设计院,内蒙古包头 014040)[摘要]全寿命周期理念是将设计的时间参数拓展到桥梁的整个生命周期,统筹考虑设计、施工、运营和养护管理各个环节,寻求恰当的方法和措施,使桥梁的全寿命周期性能达到最优或优化。
论文主要对全寿命周期理念在桥梁设计中的运用作了探讨和阐述。
[关键词]全寿命周期;桥梁设计;探讨1全寿命周期理念下的桥梁设计概念现代桥梁是生命线工程,其结构的合理性、安全性以及耐久性才是桥梁设计的重中之重。
传统的桥梁设计理念往往考虑桥梁结构强度问题,而忽略了结构耐久性,这种重视桥梁结构强度而忽略耐久性的设计理念,其后果往往是桥梁在正常使用期限内适用性较差,存在桥面铺装开裂、变形量较大、钢结构腐蚀以及构件疲劳极限等问题,可以预测的是,在不久会这些桥梁将会出现大量抢修、加固以及改建等问题。
桥梁的寿命期分为规划:初步设计、分析、施工图设计、施工、使用、拆除或倒塌这七个阶段。
基于全寿命周期的桥梁设计不同于传统的桥梁设计,它放眼于桥梁的规划、设计、施工、使用期管理、拆除与回收的全部方面。
全寿命周期设计理念就是对桥梁可能遇到的灾害进行分析,分析对象包括桥梁的静、动荷载作用下的易损件。
设计师从“全寿命周期”进行出发,对桥梁结构中的重要部件进行分析,比如传力构件、更换构件、加固构件、控制构件等,以确定这些构件的可修性、可检性、可换性以及可持续性,确定之后对这些因素进行考虑,并且把握整体方案,抓住主题结构,对局部构造进行细化,并且以100年的设计基准期进行桥梁结构设计要求,真正的从简单的结构强化转变成桥梁全寿命周期设计理念。
2全寿命周期理念下的桥梁设计探讨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,其中包括:规划、设计、施工、使用、养护、拆除(倒塌)。
建设者应当寻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、经济、美观、可持续等性能的最优。
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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。
1.3 桥梁全寿命设计的基本概念研究确定了桥梁全寿命设计(Bridge life cycle design, BLCD)有关基本概念以及桥梁实际使用寿命、桥梁正常使用寿命、桥梁目标使用寿命、桥梁设计使用寿命、桥梁构件使用寿命、桥梁构件设计使用寿命、桥梁全寿命等基本术语的定义。
1.4 桥梁全寿命设计理念1.桥梁全寿命设计(Bridge life cycle design)的概念在桥梁设计中,针对规划、设计、施工、运营、管养、拆除或回收再利用的全过程,实现桥梁全寿命周期内总体性能(功能、成本、人文、环境等)最优的设计。
2.桥梁全寿命设计的设计阶段图1.1 桥梁全寿命设计的主要阶段3.桥梁全寿命设计的主要内容与传统桥梁设计相比,桥梁全寿命设计在开展传统设计中的设计工作的同时,将桥梁设计范围从建设期拓展到整个寿命周期,增加了传统桥梁设计中未考虑的设计内容,具体包括:耐久性设计、管养设计、拆除、回收再利用设计、风险评估及保险策略和全寿命周期成本分析。
2 桥梁典型病害调查及设计使用寿命确定(1)调查和综述了混凝土材料、钢结构和桥梁常用构件的典型病害,分析了病害现象和基本机理,整理了影响构件构件寿命的主要因素。
(2)根据结构体系和一般(Commonly Recognized,CoRe)构件的分类方法,研究了我国桥梁常用构件的分类及其使用寿命特征。
①桥梁构件的使用寿命特征表2.1 桥梁构件的使用寿命特征及其设计、施工和维护要求②桥梁构件分类表2.2 桥梁构件设计寿命分类③桥梁构件划分及耐久性分类在本研究中,分别采用了按结构体系划分和按构件特点划分两种构件划分方法进行桥梁构件耐久性分类。
(3)利用文献综述方法,调查了全世界各国典型桥梁构件的使用寿命。
(4)提出了典型构件设计使用寿命的确定方法、计算公式、计算参数和设计使用寿命建议值。
①桥梁使用寿命终结准则:结构不安全、结构不适用和结构不经济。
桥梁典型病害调查及设计使用寿命确定②典型构件设计使用寿命的确定方法图2.1 确定桥梁构件设计使用寿命的计算流程图②桥梁构件设计使用寿命的建议公式我国桥梁结构及构件的设计使用寿命建议公式如下:0LS=C LS ⨯ (2.1)C 为修正系数,12n C C C C =⨯⨯ , 12n C C C 、、为对桥梁结构及构件的使用寿命有影响的n 个影响系数。
③桥梁构件建议设计使用寿命按结构体系划分的公路桥梁主要构件最小设计使用寿命建议值列于表2.3。
取用时可酌情在建议范围内选取。
表2.3 公路桥梁主要构件设计使用寿命建议值(年)待考察;2)当采用特殊材料、新工艺或牺牲阴极防护等时,其设计使用寿命应根据具体情况确定; 3)表中关于桥梁整体设计寿命的建议数值针对安全等级为二级的一般桥梁。
④桥梁结构及构件设计使用寿命的计算参数气候影响系数1C 建议0.9~1.1之间,桥位小环境系数2C 建议取为0.6~1之间,养护系数3C 建议取为1~1.2之间,重要性系数4C 建议取用1~2的重要性系数,更换难易系数5C 建议对于可更换的桥梁构件取用0.8~1.5的重要性系数。
3 全寿命桥梁风险评估与保险策略研究3.1 桥梁工程风险的定义在桥梁规划、设计、施工、使用、维修、拆除等和桥梁结构相关的各个过程中出现的,对相关利益团体的某种既定目标造成影响的不确定的事态,可称之为桥梁的风险事态,简称为桥梁风险。
3.2 桥梁事故的统计分析研究通过文献、专著、报刊、情报资料等渠道收集了国内外500起桥梁事故的资图3.1 事故详细原因统计图3.2 国内外事故详细原因统计3.3 桥梁风险概率模型表3.1 风险概率描述3.4 桥梁风险损失模型桥梁风险损失是指桥梁在风险事态中遭受的结构损伤、人员伤亡、服务水平下降等直接影响,以及交通受阻、声誉影响等间接影响,而形成的各种价值的缺损或灭失。
表3.2 风险损失描述3.5 桥梁风险评估矩阵本研究中基于国际隧道协会颁布的“隧道风险管理指南”中有关研究成果给出了风险矩阵如表3.3所示。
表3.3 风险评估矩阵表3.4 基本风险对策3.6 桥梁风险评估基本流程本研究提出的桥梁风险评估基本流程如图3.3所示。
图3.3 桥梁风险评估基本流程4 桥梁全寿命周期成本计算模型研究4.1 桥梁全寿命周期成本分析流程桥梁全寿命周期成本,即桥梁在其寿命期内耗费的各种成本的统称,包括在桥梁整个寿命期内用于桥梁的规划、研究、设计、实验、施工、养护、检测、维修、管理、拆除等各阶段作业所支付的成本总称。
桥梁全寿命周期成本分析流程,如图4.1所示。
图4.1 桥梁全寿命周期成本分析流程4.2 桥梁全寿命周期成本构成根据我国桥梁基本建设项目建设程序、桥梁的管养和处置程序,构建了我国桥梁全寿命周期成本是由建设期成本、营运期成本、拆除成本构成。
具体成本构成如图4.2所示。
桥梁全寿命周期成本计算模型研究图4.2 桥梁全寿命周期成本构成4.3 桥梁全寿命周期成本计算模型(1)成本折现率计算模型成本折现率可用社会折现率和物价波动水平来表征计算,其确定取决于社会折现率和PPI 的年变化率,具体的成本折现率计算模型如下:iici i f 1f i I +-=(4.1) 式中:i I ——折现率;ci i ——社会折现率; i f ——PPI 年变化率。
根据对社会折现率ci i 和PPI 的年变化率i f 的取值研究结果,结合折现率的计算模型(4.1)即可确定成本折现率i I 在1.9%~2.97%范围内以30年为一阶段分阶段取值。
(2)建立了我国桥梁全寿命周期成本计算模型J Y C L C C C C C =++ (4.2) 其中:J 1234C J J J J C C C C =+++ (4.3)Y 123C Y Y Y C C C =++ (4.4) Y11112131415C Y Y Y Y Y C C C C C =++++ (4.5) Y2212223C Y Y Y C C C =++ (4.6)式中:LCC ——全寿命周期成本,单位:万元;J C ——建设期成本,单位:万元; Y C ——营运期成本,单位:万元; C C ——拆除成本,单位:万元; 1J C ——建筑安装工程费,单位:万元; 2J C ——设备工具器具购置费,单位:万元; 3J C ——工程建设其它费用,单位:万元; 4J C ——预备费,单位:万元; 1Y C ——管养成本,单位:万元; 2Y C ——用户成本,单位:万元; 3Y C ——环境影响成本,单位:万元; 11Y C ——管理成本,单位:万元;12Y C ——养护成本,单位:万元; 13Y C ——专项检测成本,单位:万元;14Y C ——维修成本,单位:万元; 15Y C ——保险成本,单位:万元; Y21C ——交通阻塞延误成本,单位:万元; Y22C ——车辆绕行和绕行延误成本,单位:万元; Y23C ——交通事故和货损成本,单位:万元。
(3)研究开发了我国桥梁全寿命周期成本计算参数数据库与分析软件桥梁全寿命周期成本计算模型研究图4.2 桥梁全寿命周期成本分析流程(4)提出应对未来的成本构成参数风险分布进行数理统计分析,采用蒙特卡落模拟方法分析桥梁全寿命周期成本风险大小。
5 桥梁各设计阶段全寿命设计方法研究5.1 桥梁工程可行性研究阶段的全寿命设计方法桥梁工程可行性研究阶段全寿命设计的主要研究内容及工作流程见图5.1。
图5.1 桥梁工程可行性研究阶段工作流程图5.2 桥梁初步设计阶段全寿命设计方法桥梁工程初步设计阶段全寿命设计的主要研究内容及工作流程见图5.2。
桥梁各设计阶段全寿命设计方法研究图5.2 桥梁初步设计阶段全寿命设计工作流程5.3 桥梁施工图设计阶段全寿命设计方法桥梁施工图设计阶段全寿命设计的主要研究内容及工作流程见图5.3。
图5.3 桥梁施工图设计阶段全寿命设计的工作内容桥梁构件及附属设施全寿命设计6 桥梁构件及附属设施全寿命设计6.1 桥梁混凝土构件全寿命设计(1)根据环境作用特点,选用适当的耐久性材料(混凝土类型及配合比、钢筋类型、外加剂类型),以确保混凝土构件的耐久性;(2)根据退化分析,合理确定需要的钢筋保护层厚度;(3)根据需要适当选用防护涂层;(4)设计方案应保证可施工性,并在施工中加强施工控制;(5)根据运营期维护管理需要,进行必要的可检、可修和可更换措施设计。
6.2 桥梁钢结构构件全寿命设计(1)应遵循结构受力特性,做到结构合理、传力明确、简洁、直接,满足现行规范要求的构件在运输、安装和使用过程中的强度、刚度、稳定性规定,并易于施工。
(2)抗疲劳全寿命设计的关键是减小由几何形状变化、焊接工艺等引起的构造细节处的应力集中。