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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

可行性研究阶段 桥梁全寿命设计的主要阶段 初步设计阶段 施工图设计阶段

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。