橋梁的全壽命設計，源於對橋梁全（quán）壽命周期成本（běn）(BLCC，bridge life-cycle cost)的關注。橋（qiáo）梁（liáng）全壽命（mìng）周期涵蓋了從“規劃鬥設計一施工一運營鬥維護—維修—拆除—倒塌”所經曆的全過程，與之相對應，結構全壽（shòu）命周期（qī）成本即為上述各階段耗用費用（yòng）的總和。從理論上講，運用全（quán）壽命周期成本( BLCC)的理念來進行橋（qiáo）梁設（shè）計更為科學和合理。但在現（xiàn）實中，“前期建沒成本”和“後期使用維護（hù）成（chéng）本”常常分屬不同的責任人；此外，遠期價值成本估算的複雜性和不確定性，常常使得橋梁的全壽（shòu）命（mìng）設計難以真正實施。

    損傷容限（xiàn）（damage tolerance）的觀念首（shǒu）先承（chéng）認任何橋（qiáo）梁皆有初始缺陷，橋梁的後期破（pò）壞（huài）一不是“由量變到（dào）質變”的損傷累積過程。

    實（shí）際上，橋梁的缺陷來源於材（cái）料、加工、製造各個環節。拿鋼橋來說，盡管鋼材本身的勻質性相對（duì）較（jiào）好，但焊縫始終是鋼橋的缺（quē）陷源；盡管鋼材是線（xiàn）彈性很好的材料，但鋼橋破壞（huài）無（wú）一不是脆性疲勞斷裂或塑性失穩。對於混（hún）凝土橋梁，混凝土材料是細觀非勻質材料（liào），在凝（níng）結硬化後（hòu），在集料與水泥漿的黏結界麵上就有細小的（de）微裂紋，橋梁後期發生的開裂與下撓等現象，也是在外荷（hé）載與環境作用下這些（xiē）微（wēi）裂縫的顯化過（guò）程（chéng）。

    為此，在橋梁（liáng）結構的疲勞、斷（duàn）裂、損傷演化評估、風險評估（gū）等方（fāng）麵已引發了很多研究，但（dàn）如何應用於實際（jì）橋梁工程還（hái）有很多工作要做。

    多種極限狀態，從橋（qiáo）梁損傷與倒塌的有關統計與案例來看，橋梁的失效並不總能很好地歸入傳統（tǒng）的“正常使用極限狀態”與“承載能力極限狀態（tài）”範疇。必須承認，除地震、洪水、船撞等偶然作用外，橋梁在外荷載作用下（xià）出現超出“承載能力極限狀態（tài）”而破壞的事例較少（shǎo），大部分事故的表象雖是外界（jiè）作用引起，但背後多（duō）與耐久性引起的抗力逐漸下降有（yǒu）關。

    雖然目（mù）前大多數規範采用的是承（chéng）載能力極（jí）限狀態和（hé）正常使用極限狀態兩類劃分，且“承載能力極限狀態”的範疇也可以包括強度、穩定和疲（pí）勞破壞等檢算內容，但（dàn）AASHTO橋規的多種極限狀態所反映的設計思想更清晰，檢算內（nèi）容更（gèng）具體，可能是今後橋梁（liáng）結構（gòu）設計理念的發展方向（xiàng）。

    隨著橋（qiáo）梁設計理論和（hé）實踐的發展，人們逐漸認（rèn）識到橋梁結構的安全與壽命應該用多（duō）種極限狀（zhuàng）態來檢驗。用人的健（jiàn）康和（hé）生命作一（yī）個（gè）形象的類（lèi）比，“使用極限狀態”好比是檢驗（yàn）一個人正（zhèng）常工作的邊緣健康指標；“疲勞和（hé）斷（duàn）裂極限狀態”是考察他在持續的正常工作強度下（xià），雖產生疲勞和亞健康狀態，但（dàn）還能堅持工作（zuò）多久；“強度極限狀態”是考察（chá）他的（de）極限工作能力，以及相對最（zuì）大潛在能力的安全係數（shù）；“極端事（shì）件極限狀態”是考察他（tā）在遇到意外事件（jiàn）時的應急能力和成活幾率。

    近年來橋梁工程界已對（duì）考慮環境作用、材料蠕變和劣化、反複荷載作（zuò）用等引起的損傷累（lèi）積破壞和結構耐久（jiǔ）性問題有了深刻的認識，對抗震、抗撞擊設（shè）計等有了（le）更多（duō）的（de）研究，期盼能夠將多種（zhǒng）極限狀態納入我國橋梁設計規（guī）範。

    人類的橋梁建設活動（dòng）在改變地麵交通格局（jú）的同時，也在改變自（zì）然地貌（mào），並耗費（fèi）自然資源，因而，橋梁（liáng）工程師在全球的可持續（xù）發（fā）展議題中有一份不可推卸的責任。在全球化環境責任意識（shí）下，在橋梁規劃、設計、施工、管養每一個環節，均應在生（shēng）態保護、節能減排、水土保（bǎo）持、防災減災、新材料開發、環（huán）境資源綜合利（lì）用、廢棄材料再利用（yòng）等方麵有所作為。

文章出自橋梁動（dòng）靜載荷試驗www.caiobei.com，轉載請注明。