(課件)橋梁工程的安全性與耐久性-第1版

1、橋梁工程安全性與耐久性 展望設(shè)計(jì)理念進(jìn)展范 立 礎(chǔ)同濟(jì)大學(xué)工程預(yù)可研究立項(xiàng)工程工可研究 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)任務(wù)等工程方案國(guó)際競(jìng)賽 方案招標(biāo)工程初步設(shè)計(jì) 方案比較工程技術(shù)設(shè)計(jì) 施工圖工程施工設(shè)計(jì) ？正式開工建設(shè)八字方針：經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、安全、美觀 大橋建成（過程結(jié)束）交付使用 （管理） 安全、耐久 保障？基建程序以美國(guó)為例！ 以中國(guó)為例（九十年代）高速公路達(dá)2萬公里，平均以2500萬計(jì)，建設(shè)費(fèi)用約為5000億大橋主跨400米以上，26座（32座）大橋主跨600米以上，12座（13座）大橋主跨800米以上，4座（5座）大橋主跨1000米以上，1座（2座）21世紀(jì)5座跨海大橋正開始建設(shè) 估計(jì)1000億八十年

2、代末估計(jì)維修費(fèi)用（R.C.B)$1550億九十年代70萬座R.C橋中60加固費(fèi)用$3500億21世紀(jì)初計(jì)劃橋梁全面維修 費(fèi)用$12000億 反 思 ！城 市 高 樓 隱 患上海市為例2001年底統(tǒng)計(jì)高層4200余幢至今已呈現(xiàn)各種隱患，追其原因 有： 反 思 ！ 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)滯后無人著急??？ 管理體制不暢混亂 業(yè)主法制意識(shí)不強(qiáng)無投資風(fēng)險(xiǎn)意識(shí) 運(yùn)營(yíng)管理極差修繕資金不投入！ 設(shè)計(jì)施工水平不高不思進(jìn)步 材料偷工減料法規(guī)不嚴(yán)進(jìn)入21世紀(jì)我國(guó)迎來了海灣大橋工程建設(shè)高潮 蘇通大橋工程 杭州灣大橋 東海大橋 滬崇蘇長(zhǎng)江通道工程 香港昂船洲大橋蘇通長(zhǎng)江公路大橋杭州灣跨海工程?hào)|海大橋香港昂船洲大橋橋梁事故 80%以上

3、HUMAN ERROR!事故分析結(jié)構(gòu)功能？！規(guī)劃？！設(shè)計(jì)？！施工？！材質(zhì)？！規(guī)范、規(guī)程？！標(biāo)準(zhǔn)？！自然環(huán)境襲擊（風(fēng)、浪、海嘯、地震、船撞）人為破壞功能服務(wù)超過極限Internal CoursesExternal CoursesSafety of Bridges設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期結(jié)構(gòu)壽命期結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)壽命各部分設(shè)計(jì)壽命期保障橋梁結(jié)構(gòu)安全新理念材質(zhì)環(huán)境超載襲擊橋梁結(jié)構(gòu)安全Safety質(zhì)量系統(tǒng)Quality管理系統(tǒng)Management維修Maintenance加固與修復(fù)Repair，Retrofit規(guī)劃 設(shè)計(jì) 建造 運(yùn)用 美觀 Planning Design Construction Operation A

4、esthetic健康檢測(cè)系統(tǒng)Monitoringsystem診斷評(píng)估Assesment結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求（Demands）；可檢性(Examinability)；可換性(Replaceability)；可修性(Repairability)；可控性(Controllability)；可持續(xù)性(Sustainability)；可強(qiáng)性（Retrofittability）What?When?How?人為設(shè)計(jì)壽命期香港汀 九橋（Ting Kau Bridge）塔頂錨索區(qū)（鋼錨箱）鋼錨箱橋身透視圖橋面處斜拉索錨碇錨固墩處的鉸支座青衣橋臺(tái)剖面圖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壽命期與結(jié)構(gòu)使用功能的關(guān)系質(zhì)量保證與規(guī)范的關(guān)系各項(xiàng)工程維修、加

5、固規(guī)程與手冊(cè)設(shè)計(jì)質(zhì)量設(shè)計(jì)中各個(gè)項(xiàng)目的相應(yīng)規(guī)范、指南和規(guī)定文件材料質(zhì)量各項(xiàng)工程材料的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合材料質(zhì)量各復(fù)合材料的合成標(biāo)準(zhǔn)施工質(zhì)量施工技術(shù)、工藝、操作各項(xiàng)規(guī)程或規(guī)定文件養(yǎng)護(hù)質(zhì)量各項(xiàng)工程的養(yǎng)護(hù)管理規(guī)定維修、加固質(zhì)量 Every Day 工作人員坐在汽車內(nèi)，巡視引橋 及主橋。 Every Week 仔細(xì)巡視，注意構(gòu)件損壞程度。 Every Six Months 作詳細(xì)近距離視察。 Every Year 做詳細(xì)近距離巡視檢查。 香港路政暑的要求檢查 作定時(shí)例行巡視工 作，目測(cè)檢查 Every Day in Twice 收拾橋面伸縮縫垃圾。 Every Day 打掃橋面、路面。 Every Three M

6、onths 清理照明系統(tǒng)、清理中央 預(yù)留帶。 Every Six Months 清洗交通標(biāo)志、橋梁伸縮縫 、欄桿、照明系統(tǒng)。 Every Year 對(duì)大橋的構(gòu)件、排水系統(tǒng)作 維修保養(yǎng)。 Every Three Years 重新油漆路燈支柱，更換 路燈的燈泡等。 香港路政暑的要求維修 例行保養(yǎng) 安裝健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)范立礎(chǔ)攝于 02.8.7 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新理念材質(zhì)超載襲擊環(huán)境維修Maintenance 修復(fù)Repair 更換replace 加固Retrofit設(shè)計(jì)、施工階段新設(shè)計(jì)理念思路橋梁生命期內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：1、投資風(fēng)險(xiǎn)2、設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)3、施工風(fēng)險(xiǎn)壽命期投資效益評(píng)估（經(jīng)濟(jì)投資最少和施工時(shí)間最短）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要

7、求：可檢性；可換性；可修性；可強(qiáng)性；可控性；可持續(xù)性根據(jù)業(yè)主要求確定大型橋梁的使用壽命（即耐久性）確定合適的設(shè)計(jì)要求和施工技術(shù)因素2耐久性總結(jié)出與橋梁耐久性相關(guān)的各個(gè)因素因素1耐久性因素n耐久性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新理念要求工程師們對(duì)結(jié)構(gòu)組成要分析： 結(jié)構(gòu)各部件在靜、動(dòng)荷載作用下的易損性； 結(jié)構(gòu)中主要傳力構(gòu)件與次要傳力構(gòu)件 可更換部件與不可更換部件 可加固部件與不可加固部件 可控制部件與不可控制部件運(yùn)營(yíng)、維護(hù)階段新設(shè)計(jì)理念思路已建成的橋梁結(jié)構(gòu)對(duì)橋梁進(jìn)行定期檢測(cè)診斷評(píng)估（結(jié)構(gòu)安全性、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)）做出科學(xué)決策正常運(yùn)營(yíng)加固維修拆除 橋梁使用壽命（耐久性）橋梁壽命期內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估地震風(fēng)險(xiǎn)；船撞風(fēng)險(xiǎn)；抗風(fēng)風(fēng)險(xiǎn) 因素1因素2因素n保證耐久性措施 壽命期投資效益評(píng)估結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求；可檢性；可換性；可修性；可強(qiáng)性；可控性；可持續(xù)性橋梁結(jié)構(gòu)耐久性 確定橋梁方案，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，施工工藝方法等 項(xiàng)目論證階段（可行性研究） 投資風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 設(shè)計(jì)階段（方案比選）技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（業(yè)主可接受風(fēng)險(xiǎn)水平 與投資效益評(píng)估) 施工階段（施工方案決擇）施工技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 施工費(fèi)用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 施工保障性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 運(yùn)營(yíng)階段（管理系統(tǒng)）安全性耐久性可靠性狀