摘要：在我国交通水平不断发展的过程中，较多的桥梁工程得到了建设。为了能够保障桥梁的使用寿命以及周期内应用效果，做好其全寿命设计把握十分关键。在本文中，将就桥梁全寿命设计有关问题进行一定的研究。
关键词：桥梁；全寿命设计；问题探讨
1引言
在桥梁建设中，设计是非常重要的一项内容，将直接会对桥梁的周期使用情况产生影响。而在以往桥梁设计中，更多的是对业主以及初期成本方面的考虑，而在社会以及全寿命成本方面则存在一定的缺乏，并因此使其在具体应用中存在局限性，对此，即需要能够对该问题引起重视，做好全寿命设计的把握。
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2桥梁全寿命研究有关问题
2.1周期成本分析
在上世纪60年代，美国提出了全寿命周期以及寿命周期成本观念，在经过多年来不断发展的情况下，该方式在日本以及美国等国家获得了快速的发展，能够在以可靠度成本为基础的情况下对桥梁的有效管理进行实现。在实际桥梁设计当中，通过全寿命成本方式的应用实现桥梁效益关系的处理也具有较好的指导性，即是在基础建设方面实现我国管理能力以及技术水平的提升。在寿命周期成本分析这项工作中，其工作开展目标即是对效益与成本分析的方式进行提供，从经济学角度对成本分配进行考虑，具体包括有设计、养护、维护、改造以及检测等等，在将概率方式同优化技术相结合的基础上为决策者实现科学有效经济评估工具的提供，在保障收支平衡的情况下对具体维护方案的优劣性进行判断。
近年来，研究人员在周期成本有效性方面开展了较多的研究，主要目标即是优化结构寿命设计结构以及周期成本模型，仅仅有少部分人对桥梁系统寿命周期成本的有效性进行研究。在目前有限的研究成果中，还无法将其应用在现实问题当中，因研究更多的集中在寿命周期成本设计理论以及有效性分析方面，则缺少工程实际制约因素的考虑。目前，有研究人员对最优化设计寿命周期成本分析方式进行了提出，在该方式中对外界因素影响下桥梁可靠性的时间效应进行了考虑，如重载运输以及腐蚀情况等。通常情况下，在寿命周期成本优化基础上，其具有组成部分有预期寿命周期可靠性、初始成本以及预期周期维护成本这几方面，其中也包括有损伤损失、维修替换成本、意外损失以及道路使用成本等等。
2.2寿命周期内管理
在不断研究的过程中，人们逐渐意识到，在实际桥梁建设中，要想保障建设质量、做好实际问题的解决，不仅需要保证有科学的设计施工以及有效的维护，做好桥梁建设力度的控制也十分关键，即对以往桥梁管理当中存在的老旧理念进行积极的改变。为了做好结构运营状态的维持，作为决策者即需要决定什么时候进行维修以及进行替换处理。总的来说，桥梁管理方法的应用将会工程所能够达到的服务水平具有决定性的作用，对此，很多国家在桥梁管理系统方面开展了较多的研究，在信息技术基础上也对桥梁全寿命管理系统进行了形成，即将桥梁全寿命信息分为设计、维护、地震以及地质设计这部分内容，其中的不同信息数据都能够进行随时的更新与恢复，在其寿命周期内，某阶段信息即能够在该周期的其它阶段应用，以及另一座桥的寿命周期之内。
同时，在桥梁管理当中，寿命周期成本分析也在其中具有重要的作用发挥，但因其在稳定成本数据方面缺乏情况的存在，则使其在具体应用当中还存在一定的困难与不足。在未来桥梁全寿命管理工作中，其所具有的一项重要目标即是对过程中必要的数值计算参数进行收集，如桥梁寿命周期分析以及劣化模型分析等。同时，在桥梁管理系统发展过程中也需要做好寿命成本分析以及结构可靠度预测性分析。如目前欧洲即对欧洲桥梁管理系统进行了提出，从桥梁状态、危险评估以及预算约束等方面建模结构。
2.3可靠性全寿命研究
为了能够对劣化结构服务期间管理的支出情况进行实现，为决策者实现恰当判断依据的提供，做好科学成本评估方式的应用也十分关键。通常来说，劣化结构寿命周期成本分析主要有维护成本、实效成本、建造成本以及检测成本这几方面。为了能够对桥梁维护过程当中各方面的协调进行充分利用，对结构有效成本的全寿命设计优化目标进行实现，相关部门也对不同的设计管理方式进行了应用，其中，较多的方法更多的是通过经验模型以及主观条件评估方式的应用实现未来状况的预测，对结构单元相关数据信息进行采集，而不是考察整个结构系统。同时，在主观条件评估方面，也离不开专业的判断，即不可避免的会存在误差情况。在全寿命周期研究中，即需要通过量的数据为依据，即需要将可靠性思想为基础进行分析。
目前，美国有大学通过计算机技术的应用对基础为可靠性的劣化结构全寿命周期分析方式进行了提出，即在跟定时间内不同影响的基础上对劣化结构失效模型的成本描述以及可靠性指数进行建立。对于可靠性指数叠加来说，即可以说是不同作用效应所具有的结合，即通过不同失效模型可靠性描述的应用对系统可靠性描述进行形成。目前，已经有LCADS程序的开发，以此对劣化系统寿命周期分析中不同水平所具有的客观需求做出了保证，在该程序中，其通过编程方式的应用，即在程度劣化系统时变可靠性方面作为基本的监控以及评估数据进行应用，即在给定时间内系统可靠性指数所具有的增值以及分配情况进行考虑，而并非在扣个时间点内的固定指数值。
2.4桥梁腐蚀劣化
在服役过程中，桥梁将始终暴露在大气环境当中，对于混凝土桥梁来说，则可能因此出现钢筋锈蚀、服务水平降低、混凝土碳化以及桥梁承载力下降等问题。对此，即需要能够做好混凝土结构劣化机理的研究，以此为桥梁维护方案的制定提供支持。在混凝土桥梁具体运行中，钢筋腐蚀可以说是对其状态产生影响的主要因素，可能因此导致混凝土面层发生结构强度降低、开裂、约束失效等问题。为了能够更好的分析寿命周期成本以及结构运营成本，目前较多的在结构强度损失方面进行可靠性研究，而在很多桥梁中，其钢筋腐蚀所具有的信号即为混凝土面层的分层与开裂。预应力筋腐蚀情况的存在，则将会使预应力混凝土梁因此发生疲劳失效问题，且其失效概率的增长会超过其它结构性能的失效概率。在该种情况下，为了能够对桥梁的劣化以及腐蚀情况进行防止，进一步实现其耐久性的提升，做好新型材料的研究十分关键。对于纤维增强聚合物来说，其所具有高耐腐蚀特性的存在使其具有较好的应用价值，且较高强度的存在也能够具有超长跨径桥梁建造的潜力，也是未来桥梁设计建设当中可以考虑的材料类型。而在未来工作中，即需要能够继续做好新材料的研究与设计，以此在桥梁劣化、腐蚀防治以及耐久性提升方面获得好的控制效果。
3结束语
桥梁的建设是当地交通事业发展的重要部分。在上文中，我们对桥梁全寿命设计有关问题进行了一定的研究。在未来桥梁设计当中，需要能够对全寿命设计这项工作引起足够的重视，从多方面做好设计重点的把握以及新技术的应用，不断提升桥梁应用效果。
参考文献
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[3]毛艳芳.浅谈桥梁设计中的全寿命理念的应用[J].科技信息.2011(17)
论文作者:贺强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/12
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