桥梁全寿命管理在上海地区的应用

随着国内外越来越多的特大型桥梁投人运行,如何确保桥梁运行安全受到越来越多人的关注。基于对项目全寿命周期管理的考虑,提出桥梁安全的全寿命管理理念以及基于这一理念在管理体系及设计、施工、运行各阶段责任主体的建议,以上海近年来运用全寿命周期管理理念和用于桥梁建设和养护（尤其是特大桥）的一些有效技术措施为例,以期证明,运用全寿命周期管理方法,可以提高设计、施工、运行和维护各阶段的工作质量,保证桥梁的耐久性和结构安全,促进桥梁建设、养护技术的发展。     

桥梁全寿命设计有关问题探讨

通过国内外桥梁的使用现状及某大桥主桥的缺陷行为分析,说明桥梁全寿命设计研究的必要性。基于桥梁结构全寿命周期的总体性能最优的设计理念,分析了目前国内外全寿命研究在耐久性、防腐蚀、寿命周期成本分析方法等的主要成果及有关问题。     

冰冻海域全寿命周期的桥梁结构耐久性关键技术研究

将全寿命周期的结构耐久性理念贯穿设计、施工、运营及维护的全过程.通过耐久性方案的合理设计、施工过程的精细控制、关键参数的在线监测、结构状态的科学评估和大桥管养的有效及时等全寿命周期的过程控制,全面提高青岛海湾大桥的运营效率,实现大桥全寿命周期成本最优配置.通过耐久性在线监测,动态评估结构剩余使用寿命,确定技术可行、经济合理的防腐蚀技术措施,最终建立基于动态数据的桥梁管养技术.     

寿命周期成本分析方法在桥梁工程中的应用

桥梁耐久性低、服务寿命短的问题已经严重影响了结构正常服务功能的发挥 ,并给社会造成了巨大的经济负担。文中介绍了寿命周期成本分析的概念及其应用于桥梁工程的发展历程 ,阐述了它的基本原理 ,探讨了桥梁寿命周期成本的构成 ,并给出了进行分析时的计算公式。利用国外的两个例子说明了桥梁全寿命成本分析对于桥梁设计和维护管理的重要性     

桥梁结构全寿命成本及分析方法

将全寿命设计理念应用于当前桥梁结构设计领域,并与现有概率极限状态设计理念的结合有助于桥梁设计方案的进一步完善,而全寿命成本分析是开展基于全寿命思想的结构设计的基础。为此,首先分析了桥梁寿命期各阶段对总成本的影响,其次,对桥梁结构全寿命成本构成及各项成本的确定方法进行分析讨论,最终,给出了桥梁结构全寿命成本分析流程。相关内容为基于全寿命思想的桥梁设计理念的初步探索,可为桥梁结构全寿命成本分析提供参考。     

无伸缩缝桥梁的研究与实践

无伸缩缝桥梁是桥梁设计理念的一种创新,符合全寿命周期内对桥梁耐久性和可持续性的要求。其优越的使用性能和零维护的设计目标使其在很多国家得到广泛的应用和推广。文中综述了迄今为止国内外无伸缩缝桥梁的结构形式以及理论研究和实践的进展,分析讨论了建造整体式桥台桥梁存在的问题,并展望了今后的研究方向。     

基于全寿命设计方法的梁式桥概念设计研究

研究桥梁全寿命设计方法的理论框架,对桥梁结构的全寿命周期、全寿命设计基本原则和方法、全寿命设计性能指标、全寿命设计与传统设计方法的差别等进行探讨和分析。提出基于全寿命设计方法的梁式桥概念设计,对使用寿命、结构整体布置、混凝土梁桥概念设计等进行探讨,促进全寿命理念在桥梁设计中的应用。     

基于全寿命周期抗震性能的桥梁结构维修决策方法研究进展

为了给桥梁维修管理工作提供参考并探索该领域未来的发展方向,综述了目前国内外基于全寿命周期抗震性能的桥梁结构维修决策方法的研究进展。首先,总结了基于地震危险性、地震易损性、结构失效后果的桥梁全寿命周期地震风险评估方法并单独介绍地震危险性与地震易损性分析方法。其次,介绍了常见的桥梁全寿命周期耐久性维护与抗震维修加固方法。随后,讨论了地震引起的桥梁破坏所导致的经济与人员伤亡损失的计算方法、采取特定维修措施的情况下产生的直接与间接维修成本计算方法;并进行了相应的成本效益分析。最后,从风险的角度讨论了桥梁全寿命周期抗震维修决策的相关要点:介绍了桥梁全寿命周期内的基本维修策略,包括根据维修时刻桥梁性能是否达到阈值划分的预防性维修与必要性维修,以及根据维修程度划分的完美维修、非完美维修、最小限度维修;同时也论述了引入多目标优化技术的桥梁全寿命维修决策方法的研究进展。综合分析结果表明:全寿命周期抗震性能指标变化趋势对维修决策的制定具有指导作用,从全寿命周期角度的考量能有效提高项目的成本效益,使得维修决策更为经济合理。引入预防性维修的维修策略能够有效节约维修成本,同时使桥梁全寿命周期风险维持于较低水平。     

基于全寿命周期的桥梁结构抗震性能评价与设计方法研究进展

为了促进桥梁结构全寿命抗震设计研究在中国的发展,详细论述并总结了基于全寿命周期的桥梁结构抗震性能评价与设计方法在国内外的研究进展,同时建立了其研究体系的基本框架。首先介绍了钢筋混凝土桥梁结构在其全寿命周期内遭受以氯离子腐蚀作用为主的环境作用分析模型的研究成果,在此基础上着重介绍了以桥梁结构地震易损性分析方法为代表的抗震性能评价方法与地震损失成本评估方法的研究进展,最后论述了基于全寿命成本分析的桥梁结构抗震优化设计方法研究现状。研究结果表明：基于全寿命周期的抗震性能评价和设计方法能够合理地解决传统抗震设计方法中未考虑结构抗震性能退化的问题,对于桥梁抗震工程领域的发展具有重要意义。     

基于全寿命周期的混凝土梁式桥设计探讨

针对桥梁结构典型的碳化腐蚀病症,提出了一种基于桥梁典型失效模式下的结构全寿命周期控制方法,从桥梁腐蚀失效角度对碳化病症全周期的失效概率进行分析,并给出了桥墩全寿命周期的成本控制策略。研究结果表明:钢筋开始锈蚀概率随保护层厚度的增加而降低,随水灰比的下降而下降,当保护层厚度大于45mm,满足全寿命周期内桥墩钢筋设计使用需求;保护层厚度越大,钢筋开裂允许概率越大。随裂缝宽度的减小,保护层严重开裂概率明显上升;在忽略桥梁大型维修和更换成本和社会成本条件下,贴现率0%～1%时,通过在桥墩内钢筋位置涂装环氧树脂能有效降低桥梁全寿命设计成本;贴现率2%～7%时,通过在混凝土表面采用阻隔剂涂层施工工艺能有效降低成本。     

青岛海湾大桥耐久性评估指标及方法

大型海湾桥梁在全寿命服役过程中,受到恶劣环境因素的长久作用,会发生混凝土劣化与钢筋锈蚀、索构件防护失效与钢丝锈蚀、钢箱梁涂层劣化、锈蚀与裂纹等。为确保大桥的正常运营,降低全寿命周期养护费用,有必要采取先进的监检测手段对关键的耐久性指标进行跟踪,并采用合理和科学的方法对桥梁结构的耐久性能进行评估。本文重点讨论了海湾大桥需要重点关注的耐久性评估指标及其评估方法,并给出了其在大沽河航道桥中的应用。     

基于全寿命周期的客车零部件信息系统研究与设计

把全寿命周期设计理念引入客车企业的设计和生产管理中,并根据客车企业的特点建立了基于全寿命周期的客车零部件信息系统模型,并完成了软件的设计,通过测试表明,它能有效地提升客车企业在其产品全寿命周期的服务和技术支持水平,具有较大的工程实用价值。     

预应力混凝土连续箱梁桥LCPA法剩余使用寿命预测

目前大量在役桥梁均面临评估全寿命周期内安全性和耐久性预测问题。在当前研究成果基础上,文中综合考虑服役全寿命期运营荷载(活载)效应概率分布和构件耐久性退化模型,预测桥梁结构安全可靠度,以综合实现桥梁剩余使用寿命预测。依据动态称重系统数据得出桥梁的荷载(活载)效应概率模型,同时建立随时间退化的构件抗力衰减概率模型,成功预测了京沪高速(G2)新沂河大桥的剩余使用寿命,实测表明,从LCPA(全寿命周期性能评估)角度预测剩余使用寿命结果和传统实桥试验结果一致。     

桥梁使用寿命预测研究

目前,桥梁设计中对建设期安全、结构强度、初期投入和业主成本较重视,却忽视桥梁结构的使用寿命和全寿命成本及社会成本,存在较大的缺陷和局限性,不符合以人为本的桥梁建设可持续发展要求。造成的直接后果是使用性能差、服务寿命短、全寿命经济性指标差、桥梁维护成本高和社会负面影响大。介绍桥梁使用寿命和寿命周期确定的基本概念和使用寿命预测的研究情况及目前常用的2种使用寿命分布模型,为基于寿命周期成本的桥梁全寿命设计、维护、投资方案决策和桥梁寿命预测提供必要的基础。     

不锈钢筋在跨海桥梁耐久性设计中的应用

通过对国内外海洋环境桥梁的腐蚀现状介绍,根据海洋环境桥梁腐蚀机理和我国海洋工程耐久性设计研究成果,结合港珠澳大桥耐久性研究成果,对处于浪溅区构件的耐久性设计进行了分析,在满足120年设计使用寿命的前提下,结合全寿命周期成本,对港珠澳大桥组合梁处于浪溅区的墩身及承台的采用不锈钢钢筋的耐久性设计外加措施进行论述。     

桥梁全寿命周期成本研讨与应用

总结与研究在目前国内外桥梁全寿命周期成本设计方法的基础上,对各国目前所开发的应用于桥梁全寿命周期成本设计与控制系统进行对比分析,提出了各系统的特点并分析其优点与不足,结果表明全寿命成本的经济性因素十分重要,需要得出确定性与概率性两种结论方案,从而证明了桥梁周期本系统的实用性。     

全寿命成本分析与设计方案优化

我国对于全寿命周期成本的研究刚刚起步,关于桥梁建设项目的全寿命周期成本研究相对较少,相关理论研究还不成熟,更缺少系统的理论研究成果。结合已建大型桥梁工程养护、维修方面资料,通过分析桥梁最初建设成本以及整个寿命期内的营运期成本(管养成本、用户成本、环境影响成本)和拆除成本,对某跨海大桥非通航孔引桥混凝土梁方案及钢箱梁方案进行全寿命成本分析,在推广"全寿命周期成本分析"设计理念以及提高桥梁工程投资经济效益等方面做了有益的尝试。     

桥梁全寿命设计方法框架性研究

分析了目前桥梁设计方法存在的问题,在寿命周期成本分析的基础上,提出了一种新的基于桥梁性能的桥梁全寿命设计方法和思路,即在满足桥梁服务水平的前提下,以桥梁寿命周期成本最小为优化目标对设计方案进行评估。研究了桥梁寿命周期成本的组成,并以此建立混合寿命周期成本优化模型,通过优化分析,得到最优的桥梁设计方案。通过算例研究,验证了该方法的有效性。该方法的实现不仅能保证桥梁提供长期稳定的服务水平,而且能起到控制长期投资、减小对社会不利影响的目的。     

基于可靠度理论预应力混凝土桥梁使用寿命预测研究

针对预应力混凝土桥因耐久性或承载能力无法达到要求而寿命终结,为对其耐久性和安全性进行有效评估,基于抗力衰减和可靠度理论建立预应力混凝土桥使用寿命预测方法。该方法考虑混凝土碳化、钢筋锈蚀、预应力损失和荷载效应等因素,依据设计规范,以临界可靠指标的形式给出预应力混凝土桥碳化寿命、锈胀开裂寿命和承载能力寿命终结的判定标准,得出碳化寿命、锈胀开裂寿命和抗弯承载能力寿命的极限状态方程,对桥梁的使用寿命进行预测。采用该方法对某新建预应力混凝土梁桥的碳化寿命、锈胀开裂寿命和承载能力寿命进行预测。理论研究和应用结果表明,在一般大气环境及正常养护和运营条件下,该桥耐久性和承载能力在设计基准期内满足要求,并根据预测结果给出运营过程中检测周期的建议;该方法可有效评估预应力混凝土桥使用寿命。     

城市高架桥标准结构采用钢混组合梁的适用性分析

随着"绿色循环低碳"、"可持续发展"已经成为城市建设的基本理念,城市高架桥的结构选型需更注重从设计、施工、使用期的维护,到拆除和材料回收等全寿命周期内的各种性能指标。首先对钢混组合梁进行轻型化设计优化以提高耐久性和降低工程造价,通过比选提出了使用钢混组合梁的高架桥标准跨径,通过钢混组合梁与混凝土小箱梁全寿命周期内的多方面性能比较,认为钢混组合梁具有更好的技术优势,可作为城市高架桥标准跨结构。