按时序的排列和划分，

桥梁倒塌的“三类冲击”包括先天失误、

自然灾害和人为灾害，

他们之间是互相交叉作用在桥梁上（如表1）。

由于认知的缺失、

设计理论不完善和施工手段不完善造成的

桥梁倒塌是可以逐渐改善的，

自然灾害不可避免但是可以规避，

人为的失误却是各式各样的。

下面只对可以找出规律的桥梁倒塌

和事故做一些回顾和分析。

随着桥梁构件的轻型化，低应力屈曲一直是桥梁倒塌的关键。虽然欧拉在18世纪就建立了弹性压杆屈曲理论，但是实用的屈曲理论直到20世纪上半叶才得以完善。失稳致使桥梁毁塌差不多延续了100多年。

吊桥是大跨桥梁的首选形式，但是其抗风性能较差，由于风振致使吊桥毁坏是19世纪的通病。直到美国华盛顿州塔科马（Tacoma）桥于1940年11月7日因风振致毁，才引起桥梁和航空界的注意，开始建立桥梁风动理论。该桥主跨长853.4m，全长1810.56m，桥宽11.9m，梁高1.3m，于1940年6月1日通车，才5个月就毁于风振。

T.捷奥多尔森（Theodorsen）用机翼非定常理论开创了吊桥风振研究，由此建立的“低速风洞截断试验”沿用至今。从此，桥梁的风动研究进入高潮，至今风力作用及其效应逐渐明朗，粗略归纳于表5。

钢索出现之前，早期的吊桥主索采用销接的链式结构，带有销子和孔眼的链条柔顺性较好，可以拟合吊索的线形；桁架桥梁也常常采用施工方便的销接点，军用钢桥至今还在使用。但是销孔周围的底应力断裂常常使整座大桥毁塌，一直到工程界认识到应力腐蚀开裂和腐蚀疲劳理论，才停止使用销接结构。欧美早期修建的销接桥梁恶性事故直到20世纪后半叶还有发生。日本有6座跨径150～200英尺的销接桁架桥梁在使用35～55年后于1949～1963年也相继毁坏。

桥梁上部结构构件一直以薄壁理论为基础，以至于桥梁设计规范中缺少截面突变混凝土、分阶段浇筑混凝土、大体积混凝土的温度裂缝控制的条款。国内直到上世纪90年代末期，发现厚大承台上的斜拉桥空心塔柱根部开裂并延伸到锚索区下缘时才逐渐认识到问题的严重性，而后也发现空心高桥墩根部开裂而废弃百米高桥墩。

瓯江一座斜拉桥大约在底座浇筑一个月后发现底座开裂并向上延伸，通过引入坝工设计中基础约束裂缝的一维解析方法，经仿真模拟确认是基础约束温度裂缝，开裂时间大约在24～40天，与观测基本一致（图1）。

图1 空心塔底座温度开裂仿真分析

此后，在桥梁设计中进一步采用二、三维数值方法计算温度应力，加强施工现场的温度控制，采取——（1）用温度钢筋分散裂缝，（2）控制混凝土内的时、空温度梯度，才使问题得以缓解。

但是，混凝土带翼板箱形梁，截面分层浇筑及厚度突变产生的时、空温度梯度裂缝还常有发生（图2）。

图2 截段浇筑箱梁的约束温度裂缝

独柱墩高架桥（包括双支座窄墩宽桥）以其开阔的桥下空间和简洁的下部造型备受青睐，特别是在城市中为利用有限的空间构成立体交通是一个绝妙的方案。但是，对桥面车辆的行驶路线“超限靠边”的适应能力很低，而“载重超限”多多少少还有一个材料强度利用率的缓冲区间，特别是这两种超限相叠加时安全度更低。

施工的不平衡也可以造成独柱墩桥梁倾斜，下面有两个示例。一座桥因为钢梁太轻而翻落。另一座混凝土连续箱梁较重，只是箱梁扭转，两端双支座翘起的一边脱空达4cm，经仿真分析在上翘的一侧压重恢复，这一侧混凝土防撞护栏分段与压重等量替换浇筑（图5）。

图3 上海中环沪太路高架

图4 昆明小庄立交

图5 裕溪路高架浇筑一侧护栏倾斜仿真分析

在地震区域也不宜修建独柱墩桥梁，阪神大地震就是教训。

现行桥梁设计规范中已经增加了倾覆验算，设定了倾覆安全系数，使超限靠边和载重超限都有了一个较宽的缓冲区间。随着事故的频发，独柱墩高架桥梁在交通管理上也更加严格了，高架桥上限高通行是一个有效的手段。

腹板竖向预应力钢筋很多年来一直是一个问题，孔道占据腹板空间过大，张拉、灌浆监控手段不可靠。图6就是灌浆不饱满，钢筋下部锈蚀、断裂、射出的现象。虽然少见，对桥梁安全不利，对行驶车辆非常危险。

图6 竖向预应力钢筋射出

工厂制作预应力棒虽然成本高，可以有效解决张拉缺失问题，但是灌浆缺失和其他纵向预应力钢筋一样，还是得不到有效控制。灌浆监控是后张法预应力的通病，至今仍然无有效解决办法。

带有柔性吊杆的中下承式拱桥由于结构本身存在的固有特征，短吊杆下锚容易过早损坏。

（1）长索不长，短索太短，桥面系不重，张拉力太小。用常规千斤顶油压系统不容易控制吊杆张拉力的精度，预应力锚固损失也不易控制。如果某一根吊杆预加力过大，加上汽车荷载后就会首先拉断；如果某一根吊杆预加力过小，相邻吊杆受力过大，只要断一根吊杆，就会产生“多米诺效应”连续断杆。

（2）从吊杆悬吊的柔性体系，过渡到拱脚支承的刚性体系，刚柔过渡不协调，所以短杆是首先被破坏之处。

（3）吊杆下锚头管道积水，钢丝过早锈蚀。一般在下锚头管道底部都不设排水孔，积水致使下锚头内高碳钢丝过早锈蚀，导致所有拱桥吊杆都断裂在下锚头处。

桥梁老化是正常现象，问题在于如何掌握老化的部位和程度。对于大江、大河的重要桥梁反而不是多大问题，桥梁的观测维护一直在工作日程。而千千万万野外大、中、小桥梁的老化却是一个棘手的问题。此外，桥梁上部结构老化尚可发现，水下和地下的下部结构却无法知道。因此，桥梁的老化观测和维护工作很紧迫，也不要再去建造易老化的桥梁。

根据美国联邦公路管理局的资料，据2006年全国桥梁资料，倒塌的明尼苏达I-35W桥安全度评价是50%，低于这个标准的桥梁才是危桥。危桥定义为有“结构性缺陷”“可能需要更换”。 美国还有20座桥低于这个标准,但是现在仍在继续使用中。

据2005年调查美国州际公路的55129座桥梁中有2779座“结构性缺陷”桥梁，占总数的5%。这些桥梁的桥面、主体结构或基础，被认为是在恶劣的条件下工作，更糟的是构件老化或损坏。

根据2005年美国公路管理局的报告，超过75000座桥梁占总数600000座的13.1% 被评为“结构性缺陷”。虽然不一定是不安全，但在结构上有缺陷，往往是指需要限制行车速度和载重，以减轻倒塌的危险。

内容源于网络，旨在分享，如有侵权，请联系删除

相关资料推荐：

2000-2008年美国桥梁倒塌案例分析与启示

https://ziliao.co188.com/p46341536.html

知识点：桥梁倒塌现象的8种规律分析