基于設計過程的橋梁全壽命設計總體框架

1、<p>　　基于設計過程的橋梁全壽命設計總體框架</p><p>　　摘要：改革開放30多年來，我國經濟建設取得了巨大成就，伴隨著經濟的增長，我國基礎性設施建設也有了很大的改善。橋梁作為交通運輸?shù)闹饕问街?，它是我國快捷交通的重要環(huán)節(jié)。隨著我國市政橋梁的大規(guī)模建設，橋梁設計過程中存在的很多問題逐漸暴露出來。本文就我國橋梁全壽命設計方法中存在的主要問題進行分析，在此基礎上，提出了可行的橋梁全壽命設計方法

2、及思路。希望本文的提出，能為相關橋梁設計部門提供參考依據。 </p><p>　　關鍵詞：橋梁；設計；全壽命；問題；總體框架 </p><p>　　Abstract: more than 30 years of reform and opening-up, China's economic construction has made great achievements, with

3、 growth of the economy, infrastructure construction in our country has made a lot of improvement. Bridge as one of the main form of transportation, it is an important part of the fast transport in our country. Along with

4、 our country city large-scale construction of the bridge, bridge design there are a lot of problems in the process of gradually exposed. Bridge whole life design </p><p>　　Key words: Bridges; Design; Whole l

5、ife; The problem; The overall framework </p><p>　　中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2013）04-0000-00 </p><p><b>　　0 引言 </b></p><p>　　在傳統(tǒng)的橋梁設計過程中，一般會把橋梁的各個建設階段分開來考慮，而在這些考慮的階

6、段中，橋梁的建設階段無疑是最受關注的。但是這種觀念使得建造出來的橋梁會存在很多問題。橋梁設計作為橋梁建設的前提，在設計工作中應該集中對橋梁的施工成本以及周期進行優(yōu)化。傳統(tǒng)橋梁設計里面中沒有突出橋梁的耐久性以及使用壽命問題，也正因為如此，建設出橋梁的耐久性很難達到當初設計的要求。在全新的橋梁設計環(huán)節(jié)中，應該注重橋梁的全壽命設計，即從橋梁的規(guī)劃、設計、施工以及驗收環(huán)節(jié)考慮橋梁建設的各個方面。為了橋梁的可持續(xù)發(fā)展，有必要把傳統(tǒng)設計過程中的短期

7、方法拓寬到橋梁的整個生命周期，盡量多的把影響橋梁使用壽命的因素考慮進來，從而制定出科學合理的建設方案，并在方案的實際實施過程中進行方案的優(yōu)化。 </p><p>　　今年來，關于橋梁全壽命設計的研究已經成為國外的熱點，但是在我國關于橋梁全壽命設計體系以及總框架內容的研究相對較少。為了更好的熟悉以及掌握橋梁全壽命設計理念及方法，本文將對橋梁的全壽命設計階段以及各個階段的主要工作內容進行分析，最后提出橋梁全壽命設計的

8、總體框架。希望本文的提出，能為相關橋梁設計部門提供理論依據。 </p><p>　　1 橋梁全壽命設計的概念及主要階段 </p><p>　　1.1 橋梁全壽命設計的概念 </p><p>　　所謂橋梁全壽命設計指的是在橋梁的設計過程中，將橋梁使用者、業(yè)主以及社會各方的需求轉化成相關的技術體系要求，在此基礎上，通過結構優(yōu)化手段來實現(xiàn)這些需求，然后通過分析及計算，證明

9、橋梁在整個全壽命范圍內能夠切實實現(xiàn)這些需求。也正因為如此，我們也將橋梁的全壽命設計稱之為橋梁生命周期設計。橋梁全壽命設計的總體要求見圖1。 </p><p>　　1.2 橋梁全壽命設計的主要階段 </p><p>　　在傳統(tǒng)的橋梁設計過程中，橋梁工程建設一般分為兩個階段進行，及橋梁的設計階段和橋梁施工階段；如果遇到一些使用技術較復雜的橋梁工程，其建設階段會增加一個技術設計階段。但是根據橋梁

10、全壽命設計的理念，自從橋梁投資規(guī)劃起，橋梁工程就已經進入了設計階段，也就是說，橋梁全壽命設計主要分為三個階段，分別是橋梁工程可行性研究階段、橋梁工程初步設計階段以及橋梁施工圖設計階段。 </p><p>　　2 橋梁全壽命主要設計過程 </p><p>　　在橋梁全壽命設計過程中，其主要設計過程包括橋梁使用壽命設計、美學設計、環(huán)境生態(tài)設計、性能設計、橋梁養(yǎng)護維修設計以及橋梁成本分析。限于文

11、章篇幅，本文就對橋梁的壽命設計、性能設計以及成本分析等三個方面展開介紹。 </p><p>　　2.1 橋梁使用壽命設計 </p><p>　　橋梁設計人員需要和業(yè)主溝通，共同來規(guī)劃確定橋梁的使用壽命，在此基礎上，對各種橋梁設計方案的使用壽命進行優(yōu)化。將橋梁的不同構件分類討論，分別確定這些構件的壽命類別，并確定這些橋梁構件在橋梁整個使用周期中需要更換的次數(shù)，最后通過對各種設計方案進行比較從

12、而進行設計方案的優(yōu)化。 </p><p>　　2.2 橋梁全壽命的性能設計 </p><p>　　在橋梁性能設計過程中，需要對橋梁的結構體系以及組件進行功能上的設計，此外還需要考慮這些組件將來可能發(fā)生的變化，從組件的耐久性、安全性以及健康型方面進行設計。想要確保橋梁在整個使用周期內都保持狀態(tài)良好，必須準確預測橋梁未來可能發(fā)生的一些變化，在預測的基礎上，通過采取各種靈活性的設計，確保橋梁在整

13、個使用周期內維持性能優(yōu)良。 </p><p>　　2.3 橋梁全壽命設計的成本分析 </p><p>　　成本分析是橋梁全壽命設計過程中必不可少的一個環(huán)節(jié)，橋梁全壽命設計成本主要分為財務成本和環(huán)境成本。橋梁設計單位需要對橋梁的設計、施工、養(yǎng)護維修、改造以及回收等方面的成本進行分析，將這些階段的成本費用折現(xiàn)，這部分費用屬于財務成本；而在橋梁全壽命設計過程中必定會給周圍環(huán)境造成污染，治理污染的

14、費用則屬于環(huán)境成本。 </p><p>　　3 橋梁全壽命各設計階段的主要內容、方法及總體框架 </p><p>　　橋梁全壽命各設計過程中，有著不同的設計內容和方法?，F(xiàn)將橋梁全壽命各設計階段的主要內容以及方法介紹如下，具體內容見表1；總體框架見圖2. </p><p>　　表1 橋梁全壽命各設計階段的主要內容及方法 </p><p>　　圖

15、2 橋梁全壽命設計總體框架圖 </p><p><b>　　4 結語 </b></p><p>　　橋梁全壽命是一個復雜的系統(tǒng)性工程，它設計到橋梁建設的各方面，對保證橋梁質量起著重要的作用。本文對橋梁全壽命設計的概念、階段、主要設計過程的內容及方法進行了論述，最后給出了完整的橋梁全壽命設計總體框架。 </p><p><b>　　參考

16、文獻 </b></p><p>　　[1] 馬軍海. 橋梁全壽命設計總體框架研究[J]. 同濟大學學報,2011,39(9):19-21. </p><p>　　[2] 邵旭東. 橋梁全壽命設計方法框架性研究[J]. 公路,2011,32,(11):163-164. </p><p>　　[3] 劉曉南. 淺談橋梁全壽命設計總體框架[J]. 建筑工程,2