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连霍高速义昌大桥两跨桥梁同时垮塌的原因分析: 热度 2 liaoshaoming 2013-2-6 17:52; 连霍高速义昌大桥的垮塌曾引起大家热烈讨论，特别是陈龙珠教授的博文批驳了桥墩被拉坏的言论以及质疑了桥柱稳定性的问题。但似乎大家比较关注爆炸的当量是否足以引起桥梁垮塌的问题，对爆炸引起的动荷载作用不够重视。众所周知，地震引起的结构侧移和节点破坏是防范重点，水平构件与垂直构件的节点（柱端）的构造设计与施工质量相当重要，抗震设计理念中的“强柱弱梁”，即是此意。本次垮塌桥面正好是中间两跨，处于抗侧不利位置，其两端连接边跨。该结构的抗震不利之处还在于，桥面板两侧没有设置抗侧墩（图1）且一端为滑动支座。从爆炸作用点位置及结构力学上看，爆炸点偏离中间柱较远，该桥梁柱被爆炸震动压垮的可能极小，而爆炸点处桥梁板被炸断又并不一定导致另一跨桥梁板垮塌。因此，应该探讨更直接的原因。图1 义昌大桥现场垮塌照片分析本博以为，爆炸震动引起桥梁结构的侧向和竖向剧烈振动，导致四跨桥梁的中间柱顶端发生抗剪脆性破坏，最终导致该桥柱支承的两跨桥面板一起垮塌。从最近公布的清晰照片可以证实，被鞭炮炸断的义昌大桥，中间桥柱顶端与横梁连接处呈现光滑剪断面（图1，看不到钢筋），且横梁被水平甩开脱离桥面板初始位置（图中虚线）较大距离（图1）。因此可以推测，支承两跨桥梁的中间桥柱破坏是导致了两跨桥体一起垮塌的关键。如果将黄秀清的博文（图2）中车辆冲击产生的反向作用力F（从力学意义及现场实际来看均无此可能），改为爆炸产生竖向（F3）、侧向动荷载(F1)或位移，该作用的近端为桥墩滑动支座，远端为固定铰支，因而该作用在远端（中间桥柱）会产生很大的水平扭剪和竖向弯拉动载，将桥柱盖梁节点连带柱端一起扭断。在没有抗侧措施情况下，侧向作用力将桥面板侧推滑落。 (在原图基础上补充竖向动荷载F3，F4及水平扭矩T12，弯矩T34) 图2 桥梁板在爆炸作用下的受力分析（原图引自黄秀清的博文义昌大桥倒塌，鞭炮车是替罪羊！）当然，桥柱破坏还有一种可能，那就是桥面跌落过程中，桥面板或其上大型卡车跌落直接冲击桥柱造成破坏（见图3）。对于第一跨桥面板的塌落，也有专家认为是爆炸导致的桥面板纵向位移太大导致其脱离支座而引起的（王梦恕：义昌大桥简支梁结构是导致垮塌关键），但由于支座处间隙较小，纵向传力的动刚度很大，能否允许发生如此大的纵向位移，还需进一步分析。另外，值得注意的是，正如其他重大事故一样，很多不利因素碰在一起才导致了这起灾难性事故。如多辆重型卡车、平板车及运载鞭炮的卡车等居然都挤在一块了。在此也提醒各位，高速上特别是桥梁上开车应尽量避开大货车和其他可疑车辆啊！图3 桥柱的另一种破坏可能; 个人分类: 工程事故|5656 次阅读|5 个评论

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