浅析桥梁的全寿命设计.doc

最新【精品】范文 参考文献 专业论文浅析桥梁的全寿命设计浅析桥梁的全寿命设计 摘要：随着当前我国经济的快速发展，对桥梁的使用寿命和坚固性的要求越来越高，这一领域已经成为桥梁设计与施工人员的严峻课题。文章结合作者的自身多年的工作经验，经过研究国内许多桥梁全寿命设计的成功案例后，有了一些自己的看法和建议。本文首先解释了桥梁全寿命设计的基本含义，然后重点介绍了桥梁全寿命设计主要阶段、主要流程的重要性和实际应用等。文章内容属于本人见解，以期和同仁共同探讨。 关键词：桥梁;全寿命;环境;成本;设计 Abstract: With the rapid development of Chinas economy, the service life of the bridge and the firmness of the increasingly high demand, this field has become a serious issue of personnel of design and construction of bridge. This paper combined with the authors own working experience for many years, after a successful case study of much domestic bridge whole life design, with some of his own views and suggestions. This paper firstly explains the basic meaning of bridge whole life design, and then introduces the bridge whole life importance of main process design stages, and practical application. The contents of the article belong to my opinion, in order to jointly explore and colleagues. Key words: bridge; life; environmental cost; design; 中图分类号：K928.78文献标识码：A文章编号： 一、概述。 在我国桥梁传统上，桥梁设计的程序是分散的、相互不衔接的，也就是说在设计过程中把桥梁建设的不同时期和阶段分开考虑，各自设计，然后累加求和，这违背了设计的统一性。这种设计理念主要关注的是建设施工阶段，即使在设计时，考虑的重点也更偏向于施工阶段的设计流程。它的缺陷在于，设计时对桥梁周边的生态环境建设、桥梁和周边环境是否和谐统一、桥梁的使用寿命等影响因素考虑得不够。因此，在现代，传统上的桥梁设计方法和思想已经严重违背桥梁工程发展的科学性。 二、桥梁全寿命设计的概念。 我们这里讨论的桥梁的全寿命设计方法，指的是在桥梁设计时应该从桥梁所涉及到的所有阶段和因素加以考虑。这些总的阶段包括涵盖了桥梁设计、施工、运营、管养、使用管理、拆除、回收等各个方面。它是实现桥梁全寿命周期过程中，桥梁的总体性能，包括成本、功能、环境、人文等都能够实现最优化的设计理念和设计方法。这种设计理念是符合现在环境保护和可持续发展的要求的，在实际应用中具有很大的可行性、实用性，不仅对我们现在的生存环境有很大的益处，而且必将对子孙后代也有持续不断的有力的影响。 桥梁工程的全寿命设计基本概念主要包括以下几方面： 1、桥梁的使用寿命，指的就是桥梁从建成投入开始使用一直到丧失使用功能时这一段时间之间的所有年限。 2、桥梁的全寿命周期，就是桥梁从开始规划设计一直到丧失了使用功能的整个过程，主要有: 规划理念、设计方法、建设施工、运营使用、养护维修、管理使用、报废、拆除、回收等阶段。 3、桥梁的设计寿命，就是指桥梁的全寿命周期内，其总体的性能达到最优化的桥梁目标和使用年限。 4、桥梁全寿命设计的成本分析法，就是指为了寻找桥梁的综合性能最优化的设计方案，对桥梁全寿命周期内各阶段的总费用现值进行综合分析的方法。 5、桥梁工程全寿命设计方法，就是指设计人员为了寻找全寿命周期内桥梁的人文、生态、环境、技术、功能、经济效益等综合的最优话，对结构、耐久性、环保、材料、美学、施工、管养以及全寿命成本等进行综合性的设计方法。 三、桥梁全寿命设计的主要阶段过程。 与传统的桥梁设计方法相比，根据桥梁全寿命设计的理念和思想，桥梁全寿命是指从投资、规划开始就已经进入设计阶段，直到桥梁结束使用，拆除、回收等。所以，我们在开展设计工作的同时，还可以把桥梁设计的范围从建设整个周期拓展到桥梁的寿命周期。这样就可以在很大程度上加大传统桥梁设计中没有考虑的一些因素。这样，在设计时就丰富了桥梁设计整个周期的内容环节。所以，桥梁全寿命设计一般情况下分为六个主要阶段： 1、桥梁的使用寿命设计。 在桥梁设计开始之前，必须首先建立有针对性和预计的桥梁使用寿命策略研究和设计方法，以此来对桥梁的使用寿命进行合理分析。然后，有必要对桥梁的体系进行归类分级、构件组成进行分类，以此来分别估计和确定桥梁的整个体系和各个构件、部件的使用寿命。在此基础上，根据各个构件的设计使用寿命和桥梁整个体系的设计寿命的相互关系，有针对性地对不同的桥梁使用寿命设计策略与方法进行设计研究。最后，经过上面的分析的基础上，设计者根据自身的经验和长处建立个性化的桥梁使用寿命设计流程图。 2、桥梁的使用性能设计。 我们知道桥梁的主要功用在于服务，因此，桥梁结构的服务水平必然会对桥梁整体结构的功能性和使用性能产生很直接影响。因为，如果一旦桥梁的使用功能不能够很好地满足我们越来越多的需求，这就必然会严重影响桥梁的使用功能的发挥，严重的情况下，如果桥梁的安全性能没有满足设计要求，可能会导致桥梁的修改、废弃、拆除重建。因此，在着手进行设计之前，必须对桥梁使用性能的高低、变化发展的趋势进行合理的预测。在设计时，一定要考虑到这些预测。桥梁使用性能的设计在内容上应该包括：耐久性设计、安全性能设计、使用性能设计。在设计时，只有把这些性能设计有机地结合起来，才可以达到最佳的使用性能要求。 3、使用、养护、维修设计。 在桥梁的全寿命设计思想中，可以实现桥梁设计的使用寿命的另外的一条重要途径就是桥梁的使用、养护、维修。在桥梁施工完成后，就进入到使用、养护、维修阶段，这也是桥梁实现其价值的最主要阶段。具体到实际应用中，桥梁的使用和维护不能千篇一律，应该根据不同桥梁独特的设计特点而采用不同的维修设计方案。同时，维修的时间也要有固定的时间间隔，时间不能过长，过长容易造成破坏的无法弥补，从而带来更多的消极影响。这有针对每一座桥梁的具体特点，来进行养护，才能够达到在最佳时期对桥梁进行养护与维修的效果，从而可以减少后期维护的成本，在一定程度上增强了桥梁的使用性能。 4、桥梁设计的成本分析。 在桥梁的全寿命设计理念中，必须达到财务成本与环境成本的最高的结合度。环境成本就是对不可再生资源和稀有资源的利用程度，例如对水土资源造成破坏、对大气造成的污染等因素。这种设计的根本目的是保证桥梁在整个生命周期内使用的总财务成本和环境成本都达到最小量，符合可持续发展和环境保护的要求。这就需要在设计时充分考虑到桥梁设计、施工建设、维修养护、改造变更、拆除回收、再利用等所有阶段的费用，进行综合评估折现之后再分析净现值，以此来计算得出现值和年度成本需求。 5、桥梁设计的环境生态设计 环境生态设计是桥梁全寿命设计中重要的一部分。所有的施工都必然给环境带来一定的破坏，或多或少地造成环境质量的下降。开展桥梁环境生态设计的主要目的是把对环境的破坏减小到最少，满足桥梁在整个生命周期内（包括设计、材质、 运输、使用、修改、拆除、回收、再利用、废物处理等）达到环境保护的规定，这样才能够为桥梁结构的设计提供设计方法和方法论。桥梁环境生态设计的根本目标是把生态环境概念贯穿融合到桥梁的设计和施工的每一个环节之中。桥梁在生产过程中对生态环境造成的影响的大小是评估该工程的一项软性指标，但并非不可忽略。这种影响是好是坏主要取决于设计阶段。设计时考虑的不够充分，即使在事后能够得到及时有效的处理也是不能够彻底根除其带来的环境问题。所以，只有通过桥梁的环境生态设计才能从根本上提高环境保护效，这也是环境生态设计的根本目的。 6、桥梁设计的美学设计。 桥梁设计在保证桥梁的实用功能的基础上，在技术能力和经济能力之间进行优化的同时，还应该考虑美学效果，对桥梁的美学构成因素进行调整，使得桥梁的最终效果达到桥梁的美观、经济、功能的综合需求。也就是说，桥梁设计是构造设计和美学设计的综合，通过两者的结合， 可以最大限度地实现功能、技术、 经济、美观等桥梁全寿命设计的总体性能要求。 四、结束语。 综上所述，通过桥梁全寿命的设计，我们在实际应用中可以有效地避免影响桥梁的不利因素，从而增加桥梁的使