2632米钢拱连续桁架桥垮塌，美国第二大跨度巴尔的摩连续钢桁架桥倒塌事故分析

据报道，发生碰撞事故的是“达利号”（DALI）大型集装箱货轮，如图7所示，详细信息包括：

• 制造商：韩国现代重工（Hyundai Heavy Industries）；
• 持有方：Grace Ocean Private Ltd. （新加坡）；
• 租赁方：丹麦航运巨头马士基（Maersk）；
• 管理方：Synergy Marine Group（新加坡）；
• 人员及货物：乘船海员23名，装载集装箱约4700个；

此次发生倒塌的Francis Scott Key Bridge为飞燕式钢桁架拱桥，两边跨为半跨悬臂上承式拱、主跨为中承式钢桁架拱，通过两边跨来平衡主跨大部分水平推力，中间桥墩不用承受过大的竖向荷载，可以采用轻型桥墩代替传统拱桥的重力式桥墩，如图10所示。

倒塌过程如以下视频所示。“达利号”货轮撞击左中墩后，主拱圈一侧丧失支撑，导致左边跨与主拱圈向下变形。变形过程中，分别在左边跨跨中，中跨靠近右中墩侧以及中跨跨中附近对应的桁架位置观察到明显断裂，随后主桥分为多段坠入水中；右边跨靠近右边墩处先被翘起，随后坠落并砸毁右边墩，导致右侧引桥发生坍塌。

对发生碰撞后的主桥受力简单开展分析。 碰撞后，桥墩并未立即丧失承载力 ，假设在此位置发生竖向强制位移，桁架变形形状及相对轴力大小如图12所示。可知事故桥桁架断裂前，变形形态与数值分析结果基本一致，且桁架断裂位置集中在支承截面两侧轴力较大、截面收窄位置。限于时间，具体破坏顺序、位置有待进一步分析。 飞燕式钢桁架拱桥在船舶撞击条件下冗余度低，一旦桥墩位置失去支撑，桁架内反力重分布可能导致钢桁架自身发生破坏，导致整桥倒塌 。

根据公开报道的资料，“达利号”货轮长约300米（984英尺），宽约48米（157英尺），标准排水量超9万吨，满载排水量超11万吨。按照欧洲船舶划分，排水量大于10万吨的船舶属于超大型货轮。有报道称，事故发生时航行速度约为15 km/h，如图13所示。

AASHTO GVCB明确给出了5种常用的桥墩防撞措施，如图14所示。

美国领航员协会（American Pilots' Association）执行董事克莱·戴蒙德（Clay Diamond）在采访中描述了对船舶失控后的应急处理情况，可以总结为以下几点：

本次事故中，危险预警未及时传达至桥上人员是导致事故伤亡的主要原因。 未来建议主航道交通量大的关键桥梁上，安装桥梁紧急状态警告装置 ，在出现可能引起船撞、倒塌等风险情况后快速发出警告，以降低事故人员伤亡。