哈尔滨明阳滩大桥塌落分析

本帖最后由 xiejinda1989 于 2013-4-25 09:47 编辑

最近桥梁坍塌事故可谓层出不穷，咱们做路桥的总归是能把原因分析出个一二来，就拿哈尔滨明阳滩大桥说一说，新闻说是塌落，但我觉得倾覆这个词更合适。虽然没有详细的资料，但是图片上很多信息还是可以捕捉的。

先说几个问题：
第一，倾覆桥梁部分桥梁采用变截面箱梁设计
第二，桥墩很窄
第三，B点，也就是支座设计很吊诡
第四，C桥墩在强大的水平推力下只是倾斜
第五，上部结构倾覆后没有断裂或者其他破坏

从这张图中，我们可以看出，路面分布在桥墩的两侧，也就是说，汽车正常行驶，都会在桥的一侧产生压力，让桥倾覆。事实上，桥梁倾覆时，就是四两车同时行驶在外侧。

回过头来看支座设计，这里的支座应该是固定支座或者刚节点，但是我实在看不懂这个节点是如何设计的，除了横向约束很明显，纵向约束和抗扭转的约束完全看不出。

还是上面那张图片，桥墩顶的右侧，有明显的破坏痕迹，可惜没有近照。据我推测，应该是因为局部压力过大造成破坏，然后桥梁才倾覆，这个破坏应该是关键所在

通过以上几张图片的细节，我们可以还原下事故的经过：
首先是四辆车上桥，而且都沿着桥梁的外侧行驶，对桥梁外侧产生了巨大的压力，压力传递到桥墩，桥墩的瞬时受力情况如下：

蓝色的部分因为承受了过大的压应力，于是产生了局部破坏。而破坏的地方正好是约束所在，因此，桥梁在失去一个约束的情况下发生了倾覆。
简单来说就是桥墩的一个角被压坏了，然后桥就沿着那个角滑了下去。

然后我们来看看责任应该有谁来承担：
是超载？是施工？是设计？还是甲方？
看第一张图，总结出来的两个信息：C桥墩在强大的水平推力下只是倾斜，上部结构倾覆后没有断裂或者其他破坏。从这两点来看，施工的质量还是很靠谱的，上部结构和桥墩的质量很好，说明施工控制不差，施工水平很高，从下面的图中可以看到，钢筋都经过除锈处理，这个细节也说明施工方还是很有实力的。这座桥在建成后曾申请鲁班奖，这说明施工质量应该是靠谱的。

然后再来看看设计，我做过变截面箱梁桥的设计，关于这个桥墩，我真的只能用惊叹号来表示，太窄了！桥面车道分布在桥墩两侧，这是相当不合理的！我想文科生都应该知道，我下面画的东东很不安全：

设计院应该不会出这种低级错误，所以我对甲方表示质疑。

此外，设计院即便是做了这种设计，毫无疑问应该做了抗倾覆的验算，可惜，我看不到设计资料。不过，抗倾覆验算应该是通过。
如果设计时，验算通过了，那么就说明是车辆超载造成的，如果设计存在漏洞，就说明是设计院承担责任。如果哪天新闻说是车辆超载造成的原因，大家别急着喷，因为确实有很大可能是超载。

有人一定会问，为什么在设计的时候不考虑超载的情况呢？其实为超载提高桥梁的安全等级，这是相当划不来的，因为车辆对桥梁的作用是动荷载，桥梁在动荷载作用下会产生疲劳，车辆自重越大，桥梁就越疲劳，比如轴载100KN的汽车给桥梁产生的疲劳是1，那么轴载200KN给桥梁产生的疲劳是轴载100KN的成千上万倍，所以与其让桥梁去适应超载车，不如让车来适应桥梁。

桥面没有丝毫裂纹

几辆货车

最后一张，其实自锚式悬索桥这种新颖结构还是很美观的。

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