哈尔滨跨桥原因

　　　本帖主要内容：用两种方法对哈尔滨匝道桥横向整体抗倾复安全系数进行了粗略计算。计算结果表明：在汽车车道荷载标准值为1640kN的作用下，其安全系数rf甚至小于1.。看出导致箱梁倾翻的要害因素之一是箱梁端部两个支座的间距太小，抗倾复力矩不够造成。（经反复看图片，梁端支座是两个，支座间距和箱梁高度差不多，而箱梁高度大致为两米，故取支座间距为2.5米）
　　　应当说明：大事故往往是由小错误造成。现在调查组不提设计问题，设计单位也不肯公布设计计算书。要用485吨超载掩盖一切。这不能令人心服。为了吸取经验教训，广大局外人，只能根据媒体公布的图片和零碎资料思考问题。现根据经验，设想一些数字，自己算算看。算后结果供大家交流，可能有益处。
现在先用语言将问题展开，然后用两种计算式进一步说明。
匝道桥是三跨连续梁（以下暂取名为轻型箱梁,）。总长为122米，三个分跨长分别取38、46、38米。桥面宽取9米，这样，大致有0.78倍的桥梁自重和载重是落在箱梁中部的两个单支座上。因单支座在箱梁横向中点，不能提供横向抗倾复力矩。横向抗倾复力矩只能由箱梁端部的两个支座承担。横向抗倾复力矩等于支座反力（大致为桥梁自重和载重的0.22倍)乘以支座间距。因本设计两个支座的间距为2.5米，太小，由此推算，横向抗倾复力矩也太小。因此造成箱梁倾复！

用计算式进一步说明（本计算有许多数字是来自34#楼网友XIAO YING的帖子，致以谢意）。
横向抗倾复安全系数分别按两个方法计算。
㈠按横向抗倾复力矩与横向倾复力矩之比为安全系数：如下式：
rf=（R×s）÷((1+μ)×(Q×e)) 式中：
R=箱梁端部两个支座反力；计算后为1127kN。
（(R=122×9×9×0.114=1127kN, 式中 122米是箱梁总长度，一个9米是桥面宽，另一个9kN是每平方米桥体自重。（0.114为纵向支座反力分布系数，按下式算出，0.114=0.371÷(2×0.371+2×1.253)=0.114)
s=支座反力至倾复轴线的距离，取外支座为倾复轴线，s(梁端两支座间距）按s=2.5米。
Q=汽车车道荷载标准值 取Q=1640kN;
e=最不利车道荷载中心至倾复轴线的距离。e=(3÷2)+(3－2.5）÷2=1.75
这样, 安全系数计算式的分子值是：R×s=1127×2.5=2818 kN.m
安全系数计算式的分母值是 （1+μ)×Q×e）=1.18×1640×1.75=3387kN.m
(式中 1.18是汽车荷载冲击系数）
这样，横向抗倾复安全系数rf=2818÷3387=0.83＜（1.5~2.5）
　　　㈡ 按梁端内支座出现拉力（脱空）与压力之比为横向抗倾复安全系数计算。
R=R1+R2+R3；
R1=桥梁自重的端部支座反力；R1=122×9×9×0.114=1127kN
R2=汽车车道均布荷载的端部支座反力=122×10.5×1.18×0.114.
=172kN
R3=汽车车道集中荷载的端部支座反力=360×（－0.1019）×1.18=
－43kN，
R=1127+172－43=1256kN，
最不利汽车车道中心至桥梁形心的距离sd=4.5－1.5=3
汽车车道荷载对箱梁形心产生的力偶矩: MQ=1640×1.18×3=5806kN.m.
由此引起的箱梁内支座上升力 F=5806÷2.5=－2322kN.，
净上升力qw=－2322+1256=－1066kN,
内侧支座上，压力与拉力之比为1256÷2232=0.56,
也就是说 安全系数是0.56！
由计算看出：梁端两个支座的间距数字对计算结果非常重要，间距越小，抗倾复力矩越小，倾复力距也越大，越不安全。如本计算将支座间距放大为3米，安全系数增大为1.16.（仍小于1.5~2.5），如放大到4米，安全系数为2.3，就符合1.5~2.5的要求了。看到大多数箱梁端部支座有两个以上，其中有两个支座是放在箱梁底部的左、右两侧。这样，能作到横向抗倾复安全无虑。
是这样吗？一愚之见，笑迎理评。