全寿命成本分析在桥梁设计中的应用

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1、万方数据公路2009年8月第8期HIGHWAYAug．2009No．8文章编号：0451一0712(2009)08一0227一05中图分类号：U442．5文献标识码：B全寿命成本分析在桥梁设计中的应用马军海1，余俊林2(1．中交公路规划设计院有限公司北京市100088f2．湖北省鄂东长江公路大桥工程建设指挥部黄石市435000)摘要：从桥梁全寿命成本分析的概念出发，分析桥梁全寿命成本的构成，并对其中的初始建设成本、运营期成本、拆除及回收再利用成本的计算方法进行研究，建立桥梁全寿命成本分析的流程，最后对实例分析进行了应用验证。关键词：全寿命

2、成本分析；财务成本，机构成本}易损性成本；环境成本；折现率基于全寿命的桥梁设计是针对桥梁从规划、设计、施工、运营，一直到拆除，材料的回收再利用的整个全寿命进行的设计过程。在使用寿命、功能性、美学和环境生态要求得到满足后，经济性就成为确定桥梁设计优劣的最重要的原则。全寿命成本分析是基于全寿命的桥梁设计的重要过程，它是其他设计过程优化的重要依据[1q]。本文将从桥梁全寿命成本分析的概念出发，分析桥梁全寿命成本的构成，并对其中的初始建设成本、运营期成本、拆除及回收再利用成本的计算方法进行研究，建立桥梁全寿命成本分析的流程，最后通过实例分析进行了

3、应用验证。1桥梁全寿命成本分析的概念桥梁全寿命成本分析(BLCCA)是一种确定桥梁结构从最初的规划、设计到使用寿命终结的总成本的分析方法，其目的是为了在现有的货币条件下，如净现值(netpresentvalue，简称NPV)对某一桥梁各种成本进行量化，使得可以按照一个简单的投资原理来确定桥梁的全寿命成本，并根据其净现值进行比较。简单地讲，它是为了回答桥梁在其整个寿命过程中要使用多少今天的钱[t]。全寿命成本分析方法是进行桥梁不同设计方案比较和选择的有效工具。2桥梁全寿命成本构成分析2．1桥梁全寿命成本构成桥梁全寿命成本可以定义为在桥梁整个

4、全寿命内所发生的一切与桥梁的规划、设计、建设、维护、管收稿日期：2009—06—29理、拆除等有关的财务成本以及环境影响。桥梁全寿命成本构成如图1所示。2．2财务成本为计算生命周期成本，就必须了解养护、维修、更换的频率。所有这些成本费用都折算为现值，或计算为年度成本。桥梁的全寿命财务成本包括直接的机构成本、间接的用户成本，以及易损性成本(有的研究者也称其为意外与风险成本)。LCC—AC+UC+VC(1)式中：LCC为全寿命财务成本；AC为全寿命机构成本；UC为全寿命用户成本；VC为全寿命易损性成本。(1)机构成本AC。全寿命财务成本中的机

5、构成本主要包括3种成本：初始建设成本、运营期(tg括管理、检测、养护、维修和更换)成本、拆除及回收再利用成本。全寿命机构成本计算方法如下：AC=CI+C瑚+C隙(2)式中：AC为全寿命折现机构成本；Ct为初始建设成本；C。M为检测维护折现成本；CDR为拆除和再利用折现成本。(2)用户成本。桥梁用户成本一般包括车辆操作成本、时间延误成本、安全和事故成本、舒适和便捷成本。其中，时间延误成本和车辆操作成本被认为是桥梁用户成本的主要构成嘲。用户成本一般与车道封闭时间和交通量有关，计算时须考虑交通网、桥址、更新信息(工作区条件、绕道率、交通网的交通

6、能力变化等)等万方数据公路2009年第8期桥梁全寿命成本财务成本环境成本机构成本用户成本环境负荷初始建设成本运营期成本拆除及网收再利用成本车辆操作成本时间延误成本安全和事故成本舒适和便捷成本超载和疲劳引起的成本碰撞引起的成本地震引起的成本洪水引起的成本冲刷引起的成本陈旧过时引起的成本图1桥梁全寿命成本构成重要因素。(3)易损性成本。易损性成本与稀少、意料外的事件有关，如洪水、地震、交通事故，且事件发生时成本通常很高。引发易损性成本的事件有口]：①与荷载有关的结构损坏，包括超载、疲劳等；②碰撞损坏，包括行车碰撞，机动车与结构的碰撞(垂直或水

7、平碰撞)、与结构的其他部位碰撞(驳船、铁路等)等；③地震引起的损坏；④洪水引起的损坏；⑤冲刷引起的损坏；⑥陈旧过时。2．3环境成本桥梁在其全寿命中以建筑材料和设备的形式消耗自然资源和能源。环境成本主要指环境负担，例如，不可再生的原材料和能源的消耗，以及排放进大气、土壤和水中的污染物，包括C0z、C0、SO。、NOx、粉尘、固体废物和噪声，以及生物多样性的损失等。规划成本设计成本施工成本管理成本养护成本检测成本维修成本更换成本拆除成本同收再利用成本回收再利用节约成本由于CO。占温室气体总量的60％，有研究把其排放量作为环境影响的指标。在研究

8、中可采用综合的环境问题加以分析，例如“温室效应”、“酸雨效应”或“氧化剂效应”等，而不是只针对某个环境的影响。此外，还有一些其他指标，例如生物多样性是无法用数字计算的，只能进行定性的、描述性的