攀枝花
金沙江大桥吊杆断裂桥面塌陷的机理解析
攀枝花金沙江大桥吊杆断裂桥面塌陷的机理解析
金沙江大桥桥面塌陷 (图)
关键词：金沙江大桥 桥面塌陷 四川 2012-12-12 08:22
[提要]12月10日下午6点15分，攀枝花市区倮果金沙江大桥一根吊杆突然脱落，导致桥面出现“V”字形塌陷，存在严重安全隐患。金沙江两岸约10万人的出行受到影响。
12月11日，养护工人对大桥塌陷部位进行检查（圈内）。
出现塌陷的倮果金沙江大桥。
现场惊魂 他首先是听到“砰”的一声巨响，紧接着大桥猛地“抖”了一下，像是地震。震动过后，桥上的灰尘全部飞了起来。所有人都在喊：“桥垮了！桥垮了！”
攀枝花市公路管理处处长蒲群林告诉记者，倮果大桥属于吊杆拱桥，出现脱落的是从桥北至桥南的第七根吊杆。该桥由省交通设计院设计，建成于1993年。2003年，当地曾对所有的吊杆全部更换过，平时一直都定期监测和养护。 现场一工作人员说，从理论上来说，吊杆拱桥容易存在一些可能锈蚀的薄弱环节等问题，国内外出现过多起吊杆拱桥柔性吊杆断裂、导致整座大桥垮塌的事故。倮果大桥建成后出现过多次病害，也曾多次维修，被当地人称为“病桥”。这次出现病害，可能与当时的设计负荷偏低，桥梁使用时间长，经过此桥的重车多，桥梁一直处于超负荷状态有关。桥梁设计单位和有关专家将抓紧检测，尽快拿出抢险或排险方案。
对大桥部位塌陷进行机理剖析
特征：结构类型：下行吊杆钢拱桥 。建成于1993年。2003年当地曾对所有的吊杆全部更换过，平时一直都定期监测和养护。
桥面塌陷位置与情况：出现脱落的是从桥北至桥南的第七根吊杆突然脱落， 桥面出现“V”字形塌陷 。发现第七根吊杆桥面下底有一根水泥横梁落入水中。
运行时间：前后两段时间分别约为10年
桥面塌陷瞬时荷载：12月10日下午6点15分，正值下班和放学时间，桥上行人和车辆很多。所有人都在喊：“桥垮了（没有图示）
吊杆突然脱落的机理分析（第七根）：
吊杆总是承受拉力的，一般不会松动的。注意第七根吊杆的位置，从上二图看出约在桥北端的1/4跨度处。
为什么第七根吊杆松动呢？因为它不仅受拉，有时受压，
在2003—2012-12月近两年10年3600天中这个吊杆承受拉、压的反复动荷载的次数是难用数字计的。所以它是由疲劳、屈服、塑变至径缩到断裂，吊杆吊着的水泥横梁落入水中。
吊杆承受反复拉、压力的由来
：吊杆拱桥结构的受力特点：拱是对称结构，受对称上下行满跨荷载时，拱体受力亦对称的。一般的说拱体所受的都是压力。吊杆全受拉力。
本吊杆拱桥结构的设计概念：是按全跨满载设计的！
拱是对称结构，当受反对称下行荷载时，拱体受力亦反对称的，一般的说拱体所受的不仅压力还有弯矩。有些吊杆就承受反复动荷载的反复的拉压力的。根据这个理论，动荷载（人群和汔车）是从桥南至桥北的第七根吊杆的位置上。
这就是所说的反对称荷载，南第七根吊杆向下压，拉得第七根吊杆上端拱体向下弯曲（有弯矩），如此在它的对称位置（北的第七根吊杆）上端拱体向上弯曲（反弯矩）此吊杆受拉，所以被拉断。如果反对称荷载很大，吊杆很粗，拱体的弯矩将产生反正向塑性铰 （南第七根和北的第七根拱体处）拱体全部塌落。
下行吊杆拱桥在土木用语辞典中是禁用，
提出整修办法：
将下行吊杆拱桥改变成拱形桁架桥，原吊杆
拱桥上增加斜拉杆，节点处用节点与拱体
和桥面连接右图所示。这是最经济实惠的办法。强度增加很多，
国内出现过多起下行吊杆拱桥，整座大桥垮塌的事故，原因就是设计时没有形成反对称荷载的核算。这是在拱体对称位置出现两个反对称塑性铰的可能，拱体成为瞬变体，全部塌落，
綦江虹桥于1999年9月9日垮塌，密云虹桥在2004年正月十五春灯展发生了特大事故，
江西上饶铅山县鹅湖镇大桥2007年5月9日12时50分瞬间倒塌，湖南凤凰沱江大桥于8月13日下2时30分后不久突然垮塌的。
本人对筒拱理论和试验与调研，提出一点点意见，供参考，
西安，长安大学建工学院张兴武耄耋2012-12-19 地址 710061 崇业路9号07-29信箱
P.S.有很多图片看不到。。请下载附件。。
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