若想江苏无锡高架桥不垮塌，设计安全系数至少大于2才行

来源：漫谈结构设计

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10月10日傍晚6点半，江苏无锡，312国道锡港路上跨桥路段桥面垮塌，通行受阻，后方车辆大量积压拥堵。

从视频看到，除了一辆拉着钢卷的货车掉下来之外，有3辆轿车压在桥下。

▲多角度还原无锡一高架坍塌瞬间 

▲至少2辆小汽车被坍塌的桥梁压住。

▲翻车的大货车，拉了四卷钢卷，载重至少120吨以上。

▲卡车运输彩卷的规格信息

▲桥梁单侧倾斜

▲桥梁从柱墩上滑落，又是独柱式无盖梁桥墩，这种桥梁侧翻的事故，已多次发生。

    据事故调查组介绍，4台货车同顺方向倾覆匝道右侧翻落至地面，由北至南排序分别编为1—4号车。1号车(黑AH3976号)为2轴货车、2号车(辽M45107号)、3号车(黑E52268号)、4号车(黑L82392号)都为6轴重型半挂车，均属非标车辆。

    经调查和实际称重，1号车核载9.6吨，实载12.42吨，超载率29.375%，车货总重18.625吨；2号车核载30吨，实载125.23吨，超载率317.43%，车货总重153.29吨；3号车核载31.235吨，实载134.55吨，超载率330.77%，车货总重163.59吨；4号车核载31.3吨，实载123.2吨，超载率293.61%，车货总重149.68吨。1至4号车核载总量为102.135吨，实载总量为395.4吨，总超载为293.265吨，车货总重485.185吨。

    据现场坠车和货物初步分析：一辆拉钢材加长车违规超载，实载187吨左右，车辆经过时候由于超载产生共振，导致桥梁坍塌。

根据城市桥梁设计规范可知，桥梁设计考虑荷载主要是车道荷载和车辆荷载。很明显，此次事故属于承载能力极限状态破坏——倾覆倒塌。

初步判断，属于车辆超载引起的倾覆倒塌破坏。对于汽车自身来说，如果载重量大于允许量必然属于违规超载，这个很容易判断；那么对于桥梁来说，汽车超载是否会引起桥梁荷载超限呢？

这个不能妄自菲薄，假如我们可以抗50kg的货物，即便你扛起100kg的货物，对于你自己来说超载了，对于桥梁，未必有影响！我们根据规范来衡量下，设计时，到底按照多大的荷载考虑的呢？

根据规范：

10.0.2 桥梁设计时，汽车荷载的计算图式、荷载等级及其标准值、加载方法和纵横向折减等应符合下列规定：
1 汽车荷载应分为城-A级和城-B级两个等级。
2 汽车荷载应由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载应由均布荷载和集中荷载组成。桥梁结构的整体计算应采用车道荷载，桥梁结构的局部加载、桥台和挡土墙压力等的计算应采用车辆荷载。车道荷载与车辆荷载的作用不得叠加。
3 车道荷载的计算（图10.0.2-1）应符合下列规定：

图10.0.2-1 车道荷载

1）城-A级车道荷载的均布荷载标准值（q_k）应为10.5kN／m。集中荷载标准值（P_k）的选取：当桥梁计算跨径小于或等于5m时，P_k=180kN；当桥梁计算跨径等于或大于50m时，P_k=360kN；当桥梁计算跨径在5m～50m之间时，P_k值应采用直线内插求得。当计算剪力效应时，集中荷载标准值（P_k）应乘以1.2的系数。
2）城-B级车道荷载的均布荷载标准值（q_k）和集中荷载标准值（P_k）应按城-A级车道荷载的75％采用；
3）车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上；集中荷载标准值应只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。
4 车辆荷载的立面、平面布置及标准值应符合下列规定：
1）城-A级车辆荷载的立面、平面、横桥向布置（图10.0.2-2）及标准值应符合表10.0.2的规定：

以上可得，A级车辆荷载最大值为60+140*2+200+160=700kn=70t，即便我们考虑上荷载分项系数70*1.5=105t；

据上信息，4辆车中有三辆车载重大于105t；其中一辆车重量达到187t，187/105=1.78，所以，若想避免事故发生，设计安全系数至少达到1.8倍以上才可。

所以可以判断，事故直接原因为超载引起，间接原因是车辆监管不力，超载如此之大，是谁放行通过的呢？生命不能儿戏；再者，设计安全系数再大，也无法避免如此超荷负重。