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结构师如何理解无锡高架桥倾覆事故的原因和后续整治措施?

发布于:2019-10-14 15:16:14 来自:建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

来源:结构设计

作者:Steeler

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       无锡高架桥倾覆事故已发生了几天,网上有很多关于事故原因的讨论。作为工程行业的从业者,有必要以工程人的角度再次分析一下此次事故的原因。
        以下分析仅为个人分析,如与官方发布不一致,以官方发布为准。

         

      从工程人的角度看,此次事故的根本原因是:老版本的技术规范是依据过去的道路运输状况(车辆密度,平均载重量、超载程度)制定的。随着社会发展,超载车辆越来越多,超载吨位越来越重,按老版本的技术规范设计建设的桥梁,在新的道路运输状况下,暴露出了越来越多的问题。


那么,很多人会问技术标准规范是如何制定的?

        

        标准规范是成熟经验总结和社会管运成本综合考虑的结果,规范荷载和安全标准确定有四种方法:环比法、历史经验法、统计概率法、法律法规法,最后综合确定。

        随着经济的发展,车辆越来越多、越来越重,新的道路运输状况是技术标准规范修编的基础。
        但是,很多超载车是肆无忌惮、无法无天、没有上限的超载,这些超载车成了正常设计和施工的桥梁的致命伤害。一般重要道路桥梁的设计合理使用年限是100年,在超载严重的情况下,使用年限将大打折扣。甚至在极端超载情况下,桥梁的薄弱部位提前破坏,进而发生重大事故。
        道路桥梁建成后要用100年,不可能短期内拆除或新建,也无法因为个别违法超载车而立刻大规模改造(升级改造的代价非常大)。
        因此,当前可行的方法是:一方面严厉整治非法超载车辆;另一方面及时排查已建成的桥梁,升级改造薄弱部位,让现有的桥梁在合理使用年限内继续发挥作用。
        下方是官方发布的事故通报,文中隐去了相关领导和部门的名称。我们可以从通报中了解事故的准确信息。

  接下来,我们来看看最新的行业规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018),2018年07月18日发布,2018年11月01日实施。 


        ▲规范(JTG 3362-2018)前言,直接说明,补充了混凝土箱梁桥抗倾覆验算要求。


        老版本《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004,2004年06月28日发布,2004年10月01日实施),对桥梁的倾覆计算虽有描述,但是没有给出明确的抗倾覆稳定系数。在实际设计过程中,公路桥梁设计是参照铁路桥梁设计规范,取抗倾覆稳定系数为1.3,符合当时的道路运输状况。在过去车辆不多,超载车较少的情况下,没有暴露出这么多严重的问题。

  ▲规范(JTG D62-2004)5.1.1条,必要时尚应进行结构的倾覆和滑移的验算。

      近些年相继发生多起箱梁匝道桥体横桥向倾覆失稳,直至垮塌的事故案例。在2018年更新规范时,新规范重点强调了箱梁桥的抗倾覆验算。


        同时,在4.1.8条的条文说明,给出了详细的解释和计算案例。将此问题,提升到了非常重要的高度。

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▲规范(JTG 3362-2018)的4.1.8条的条文说明,详细的解释和算例。

        不仅如此,新规范在多个条文中,强调了宜采用横向多支座,应避免采用连续的独柱单支座式结构。新规范还给出了不得不采用独柱单支座式结构时,应采取的构造要求,并应满足抗倾覆验算要求。

▲规范(JTG 3362-2018)对箱梁设置支座的构造要求


        时代变迁,道路运输状况发生了较大变化,相关技术规范也与时俱进,适应新时代的道路运输状况, 新规范大大提高了桥梁设计的横向抗倾覆性能,从老规范抗倾覆稳定系数1.3提高到了2.5。




       那些按老版本的技术规范设计建设完成的独柱单支座式桥梁,该怎么办?


        广东省交通运输厅下发的紧急通知,为各城市后续整改,提供了一些可推广、可借鉴的方案和措施。
1、加强路面执法,深入开展专项整治行动,坚持联合治超执法常态化制度化。
2、紧盯重点车辆,继续推进全省国道省道非现场执法工作。
3、加强源头联合治理,落实源头监管措施。
4、加快完成高速公路入口称重检测设备设施安装工作。
5、落实相关失信联合惩戒措施。
6、加快推进《广东省公路桥梁安全保障专项整治提升行动方案》实施。
7、进一步加强对特殊结构桥梁的排查评估整治工作。
        各地各单位要对独柱墩等特殊结构桥梁,根据最新的桥梁设计验算规范标准和《广东省公路独立柱墩桥梁设计与整治工程指导意见》等做再排查、再评估,对发现存在隐患的要立即采取有效措施进行整治。
8、坚持守土有责守土尽责。



本次事故的启示:
1)桥梁设计时,应根据结构设计的基本思路与基本要求,强调概念设计和结构选型。结构布置与主要构造做法必须合理可靠,结构计算分析要考虑各种最不利荷载作用下留有一定的安全储备。
2)编制桥梁行业的技术规范标准时,可以留心和借鉴建筑结构设计的经验和先进做法。现行国标混凝土结构设计规范除了考虑一般的破坏倒塌情况以外,还要防止“连续倒塌"甚至“意外荷载"(例如可能发生的碰撞,爆炸等)情况。城市桥梁破坏的危害性大,房屋结构设计的这些理念是否值得借鉴,又如何在设计方案中体现,需要进一步学习和实践。
3)对已经建设的独柱墩等特殊结构桥梁,应根据最新的桥梁设计规范标准,做详细的排查、评估,对发现存在隐患的薄弱部位,要立即采取有效措施进行整治。
4)桥梁技术人员应深入学习新的技术标准规范,尤其是新规范与老规范的变化之处,知其然知其所以然!明历史、思未来,实践之中求真知。


         中国是世界桥梁第一大国,希望全国其他地方不要再发生类似桥梁倾覆事故。

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只看楼主 我来说两句抢沙发
这个家伙什么也没有留下。。。

混凝土结构

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