混凝土桥梁全寿命设计方法和例证

针对传统桥梁设计方法存在后期维护成本过高、维修资源分配不合理和服役期性能缺乏预见性等不足,提出基于寿命成本和性能的混凝土桥梁全寿命设计方法.建立混凝土桥梁全寿命成本模型作为优化目标函数,并将截面尺寸、混凝土强度和服役期维修时机处理作为设计变量,从结构应力、几何参数和材料参数出发构造约束条件,构建了服役期劣化桥梁性能与维护对策的关系模型,从而验证混凝土桥梁全寿命设计方法优化模型和设计流程.研究结果表明:基于全寿命成本和性能的混凝土桥梁全寿命设计方法合理,能够在设计阶段考虑服役期性能、维护方案及维修成本,平衡初始造价和后期维护成本.     

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。     

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.     

桥梁工程安全性与耐久性--展望设计理念进展

本通过对国内外桥梁运营与维护所付出的惨重代价和发生的桥梁事故的研究基础上，分析了影响桥梁安全和耐久及造成桥梁事故的因素。基于此，作提出了提高桥梁安全和耐久的两个必要措施：一是要有不断健全的规章、规程、制度和建立科学的管理体系，其能确保桥梁工程的质量，质量是结构安全与耐久的最基本的要求；二是应该力图开展保障结构安全与耐久的新设计理念的研究：认识到结构各部件的寿命不是完全相同的，因而结构寿命期内功能的保证，必须从设计、施工、材料、检测、维修、加固整个过程来考虑，审视结构的概念设计与构造设计，并保障结构在生命期内的结构可检性(Examinability)、可换性(Replaceability)、可修性(Repairability)、可控性(Controllability)、可强性(Retrofittability)和可持续性(Sustainability)。最后作分析了实施桥梁新设计理念过程中的科学决策关键技术--进行桥梁风险评估，保险是减少风险的有效措施。实质上引入了寿命投资效益的新概念。     

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。     

现役桥梁结构性能评估及全寿命维护加固决策

针对我国现役桥梁结构性能评估和维护加固研究现状,提出了基于不确定性参数评估桥梁结构安全性能和基于全寿命造价对现役桥梁结构维护加固进行决策等的理念,在此基础上建立了现役桥梁结构安全评估、维护加固决策管理系统,以用更合理的桥梁结构安全性能评估系统和全寿命造价思想指导桥梁后期维护加固决策.     

长寿命路面施工技术与设备研究

0引言近年来,随着交通量以及汽车荷载的不断增加,长寿命路面结构的研究备受关注。美国、英国、澳大利亚等国家在20世纪70-80年代就进行了一定的研究和实践,但是长寿命路面由于结构的差异,没有特定的施工技术规范。     

组合梁混凝土桥面板维修更换影响及预案研究

从桥梁全寿命经济性设计观点出发,提出组合梁混凝土桥面板可更换方案,基于该方案,对桥面板更换过程中桥梁结构的受力以及不同的更换顺序对钢结构的影响进行了研究,从施工操作简单、结构安全性能佳的角度提出了桥面板更换的最优策略,确保大桥在维护特别是桥面板更换时的结构安全,同时保证大桥的百年寿命要求。     

美国近期桥梁失效案例分析

研究分析引起桥梁失效所有的原因可使设计和施工更专业化,降低桥梁失效的可能性.分析了美国从1989至2000年间503座桥梁的失效案例.失效桥梁寿命介于1年(施工中)和157年之间,平均寿命为52.5年.桥梁失效主要由洪水和意外碰撞所导致.洪水和冲刷,尤其是1993年的特大洪灾,是造成桥梁失效的最主要原因(约占总数53%);超载和侧向撞击导致的桥梁失效占总数20%;其它常见的失效原因还有:设计、施工图设计、施工、建材缺陷及养护的不足.3段时期(1977～1981年,1982～1988年和1989～2000年)的研究比较表明,失效原因的倾向性基本相同,且桥梁失效主要发生在服役期间.人为因素导致的桥梁失效在这3段时期都存在,但在第1段和第3段时期更为显著.信息技术在数据的收集和分析方面起了重要的作用.     

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。     

山区高速公路中等跨径桥梁设计要点

针对山区高速公路的地形、施工条件,提出20～50 m中等跨径桥梁设计时需考虑桥位、桥型方案、孔跨布置、基础形式及施工等因素的设计要点,使桥梁满足结构安全、经济、舒适、耐久、可维护的要求。     

英国整体式桥梁设计

整体式桥梁是指桥梁全长范围内不设置伸缩缝,边跨与桥台在结构上连接成整体的桥梁。整体式桥梁在英国应用广泛,其优越的性能主要体现在取消了桥梁伸缩缝,提高了结构耐久性,降低了维护成本,减少了因更换和维修伸缩缝对通行造成的不利影响,提高了行车舒适性。介绍英国整体式桥梁的结构形式和受力机理,为国内开展整体式桥梁设计提供一种设计思路和方法。     

悬索桥主缆全寿命管理

主缆是悬索桥的"安全生命线",也是无法更换的易腐蚀结构。为了保证桥梁的安全并达到其使用寿命,必须对主缆进行防腐保护。该文提出了主缆全寿命管理的概念,根据腐蚀类型和悬索桥主缆腐蚀现状,从结构设计、施工设计和运营维护三阶段论述了主缆全寿命期管理要点。     

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。     

基于全寿命周期成本分析的桥梁设计研究综述

为系统阐述全寿命周期成本分析的桥梁设计的研究现状,介绍了全寿命周期成本分析的研究背景、基本概念和原理,综述了寿命周期成本分析方法在桥梁结构全寿命设计方案决策的研究现状、关键技术和使用前景.总结国外全寿命周期成本基本理论体系,对全寿命周期成本模型和框架的研究进行了介绍,将两种最具代表性的模型进行了对比.归纳了近年国内桥梁...     

桥梁全寿命监控系统理论研究初探

该文根据设计复核、施工监控以及实时监测对桥梁设计阶段、施工阶段以及运营阶段的监控作用,提出桥梁全寿命监控系统理论,阐述了桥梁全寿命监控系统的原理与组成,并结合杭甬运河上一座钢管混凝土拱桥的实施过程,论述了桥梁全寿命监控系统的实际运用.该桥的成功修建和建成以来的安全运营证明全寿命监控系统行之有效,可为以后类似工程实施提供...     

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     

基于大数据技术的公路桥梁全寿命周期管理

公路桥梁设计、施工、维护过程中产生了海量结构化和非结构化数据,传统的关系型数据库已无法存储和处理。应用大数据技术,实现公路桥梁全寿命周期的数据存储和分析,围绕提高桥梁设计交互水平、合理控制工期、科学投资决策、桥梁状态管养和延长桥梁服役时间等,给出了各阶段大数据应用的若干构想和展望,为公路桥梁开展大数据应用提供参考。     

美国黑尔·博格斯桥评估、修复计划及斜拉索更换设计

黑尔·博格斯桥于1983年10月5日通车。桥上一些斜拉索的PE保护套在斜拉索安装之前、安装期间及大桥通车之后均有损坏,自2002年以来为改善黑尔·博格斯桥的状况进行了斜拉索状态的评估及更换。为解决这些损伤并保证桥梁结构的完整性,对5个更换斜拉索的方案进行全寿命周期成本分析,最后采用更换全桥斜拉索方案。设计更换的斜拉索设计寿命为75年,重点对斜拉索锚固位置的几何限制,防腐、振动控制进行设计。由于该桥是一个重要的区域连接工具,且构成一个飓风疏散路线,因此在换索施工期间的交通维护也是设计重点。     

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。