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[案例] 桥殇曾几时 [复制链接]

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lansebeiai 发表于 2010-12-9 16:53:18 |显示全部楼层 |          |
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桥殇曾几时4 x, b4 d- L+ P4 `1 @  I
文/本刊记者  魏薇

      《冠子·备知》中道:“山无径迹,泽无桥梁,不相往来。”人们自古便为了沟通交流开始开山修路,涉水架桥,因此桥梁可以说是为民造福的特殊建筑物。然而,当这样的桥在某时某刻轰然垮塌之际,这种通途变天堑的灾祸在带给人们生命及财产损失的同时,也带给了我们痛定思痛式的思考,无论是工程的先天不足,还是后天的命运多舛,总之,近现代塌桥事件屡有发生。
) \1 A- Z1 L% J  ]3 {  U* U       人们为满足交通需求而建桥,但桥梁同样存在于自然界中,不管是在其建造阶段还是运营阶段,都不可避免地受到自然界各种因素的影响,像洪水、地震、风沙、冰冻、泥石流等;同时,除了自然灾害的因素以外,桥梁也会受到设计、施工失误、超载等人为因素的影响;此外,桥梁所采用的材料本身也会不断退化,从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。种种原因都可造成桥梁吞噬生命和财产的惨剧。
; u7 \# X9 N8 x- D       在桥梁建设过程中,自然因素对桥梁影响的研究从未中断过,这有待于桥梁建设者们继续不断的研究与探讨。然而,人为的失误确实应该警醒。前事不忘,后事之师,这些事故提醒着我们桥梁工程师要以高度的责任感来完成桥梁的建设。希望无论是设计人员,施工人员,或是政府官员,都应该从每一起惨剧中吸取经验教训,防止类似事故的再次发生,确保桥梁质量安全。& m% O3 @1 t$ U

世界著名塌桥案例

设计师轻率铸千古恨  魁北克铁龙遭两折腰

       位于加拿大的圣劳伦斯河之上的魁北克大桥本该是著名设计师Theodore Cooper的一个真正有价值的不朽杰作。作为当时世界上最长跨度的钢悬臂桥,Cooper忘乎所以地把大桥的主跨由490米延伸至550米,以此节省建造桥墩基础的成本。/ v1 f! p+ R( M5 `
       然而就在这座桥即将竣工之际,悲剧发生了。1907年8月29日,大桥杆件发生失稳,突然倒塌,19000吨钢材和86名建桥工人落入水中,只有11人生还。由于库帕的过分自信而忽略了对桥梁重量的精确计算,导致了一场事故。事后,加拿大政府派出了事故调查组,最后做出的结论准确指出事故原因在于设计上的缺陷。构成主弦杆腹板翼缘的角钢太小,刚度不够;其间的连接系(缀条)太单薄,导致下弦杆压溃。事故引起国内外学者的极大注目,许多有针对性和建设性的研究论文连篇累牍地发表出来,对当时技术上的争议点,例如组合杆件的压屈问题、连接系和辅助件的有效性问题、结构中的剪力影响问题等进行了深入探讨。6 B" s# a& U0 u
       俗话说祸不单行,1913年,这座大桥的建设重新开始,然而悲剧再次发生。1916年9月,中间跨度最长的一段桥身在被举起的过程中突然掉落塌陷。5200吨的钢桁梁瞬间消失,13名工人被夺去了生命。调查的事故原因是,举起过程中一台千斤顶下的支承铸件突然碎裂导致桥面塌陷,而症结则在于这个支撑点的材料指标不达标。
8 p/ h+ b! b3 p" l7 S        1917年,在经历了两次惨痛的悲剧后,魁北克大桥终于竣工通车,这座桥至今仍然是世界上最长的悬臂跨度大桥。两次塌桥事故共造成95人死亡。
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狂风两逞凶 掀翻塔科马桥

       塔科马海峡大桥位于美国华盛顿州的塔科马海峡。1940年7月1日,这座中央跨度达853米的大桥建成通车了,是当时著名的桥梁理论家兼设计大师L·S·莫依舍夫的得意之作。# \  C# m8 Y! G
      在当时的桥梁设计界,流行着追逐轻薄灵巧的风气。塔科马大桥便是在这种风气之下产生的代表作。在设计之初便有人表示塔科马大桥没有抗扭刚度。桥一通车,就有明显的上下起伏的波浪形振动。但莫依舍夫很有自信,他和他的同仁们向报界解释,说桥梁结构安全可靠,波动只是二阶挠度理论三维化的体现。
+ {4 B& T* C) Z! V       塔科马大桥在通车典礼时,开车驶过这座初开通的大桥的司机们,都有一种从未有过的新奇感受。感到仿佛自己是在腾云驾雾一般,后面车上的司机只见前面的车子一会儿消失在桥面以下,一会儿又高高地冒上了头顶。而哪怕只起一点微风,桥梁也会像长龙凌空飘舞似的波动不止。+ S* x' `: J: C: q7 T
       专家们也思索着一些制振方法,可惜这些措施都治标不治本,因为在进行风作用下的结构分析时,仅考虑了静压力,而没有去研究风吹过板梁时产生的剥离气流的再附着,这种再附着形成的脉动风涡具有很强的动力作用,使桥梁的振动从中不断地吸取能量而产生自激振动,结构由弯曲振动变为扭转振动。这种扭转自激振动和结构的截面形状有着十分密切的关系,偏巧塔科马桥选用的带有尖棱的实腹板梁正是极易形成脉动风涡而遭致空气动力失稳。0 b# H% T2 p3 i- ?( `, e
       1940年11月7日,大桥在风速只有19米/秒的情况下发生强烈的风致振动,桥面经历了70min振幅不断增大的反对称扭转振动,扭曲愈来愈烈,拧成两半的桥面在各自的中点处反向倾斜,角度竟达到了45度。最终桥面折断坠落到了峡谷中。8 O2 ~0 {+ z7 q5 x, I) d, d$ d
       无独有偶,其实早在1854年,美国俄亥俄河上的威灵桥(Wheeling Bridge)便是由于对空气动力稳定及振动破坏问题缺乏认识而导致坍塌。从1854年的威灵桥到1940年的塔科马桥,时间间隔将近一百年,性质相同的桥难竟然在同一个国度再现了。4 D% x) I/ k: X6 v8 I8 Y


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彩虹寿命短  损失伤亡大

       彩虹桥始建于1994年11月5日,竣工于1996年2月16日,垮塌于1999年1月4日,建设工期1年零102天,使用寿命仅两年零222天。6 J- Q4 r5 j: r3 S3 `
       这次因工程质量导致的重大责任事故,共造成40人死亡,其中包括18名年轻武警战士,直接经济损失628万余元。) T$ J6 [5 |1 E3 R* x  Z
经事故调查组调查,彩虹桥突然垮塌是由两方面原因造成的。一是工程质量问题:彩虹桥的主要受力拱架钢管焊接质量不合格,存在严重缺陷,个别焊缝有陈旧性裂痕;钢管内混凝土抗压强度不足,低于设计标号的三分之一;连接桥梁、桥面和拱架的拉索、锚具和镏片严重锈蚀。二是工程承包不合法:事故发生3天后,事故调查组找不到工程设计专用章,设计手续不全,实际上是私人设计。施工承包者是一个挂靠国企的个体业主,其组织的施工队伍不具备进行市政工程建设的技术力量和设备,不具有合法的市政工程施工资质。
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大桥吞噬生命  源于偷工减料

       圣水大桥位于韩国首都首尔的汉江上,全长1160米,最初于1979年建成。
0 x2 L0 b, @+ S- Z" I       1994年10月21日早上,在车流量高峰时刻,圣水大桥位于第五与第六根桥柱间的48米长混凝土桥板整体塌落入水,六辆汽车包括一辆满载学生及上班族的巴士和一辆满载准备参加庆祝会的警员的面包车跌进汉江,导致33人死亡17人受伤。/ T+ k/ b/ E! V. u3 \# O1 s- i
经过长达五个月的调查,大桥坍塌的直接原因是:承建大桥工程的东亚建设公司没有按设计图纸施工,而且在施工中又偷工减料。
& [! i2 p* Q# Y9 m0 c) N圣水大桥在发生意外后不久进行了修葺,1997年8月15日重新开放。
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I-35W Bridge  获结构缺陷大奖

       I-35W密西西比河大桥是由明尼苏达州运输部于1967年建成的。1990年,美国联邦政府以I-35W密西西比河大桥支座有严重腐蚀,将该桥评为有“结构缺陷”(structurally deficient),当时全美总共有超过七万座桥梁获此“殊荣”。
; c& ]5 F8 p& ]% g1 |  S7 R       2001年,明尼苏达大学土木系的一份报告指出,I-35W大桥纵梁已扭曲变形,还发现该桥桁架疲劳的证据;该报告同时指出:一旦桁架承受不了庞大车流,I-35W大桥恐将崩塌。但桥梁养护不足这一问题并未被政府所重视。7 N) K$ F6 ]& H" i. d8 Q, h+ ?3 b
       当地时间2007年8月1日下午6点01分,正值交通高峰时段,该桥突然坍塌,造成至少8人死亡,79人受伤。据估计事故发生时桥上有50-100辆机动车辆,是美国自1983年以来最严重的非天灾或外力因素所造成的桥梁坍塌事件。
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3 k' u% F& Q5 F; Y1 G
美国塌桥案例
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中国塌桥案例

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其他国家塌桥案例


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tomzhang5 发表于 2012-10-7 02:41:54 |显示全部楼层
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