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1、第二部分橋梁事故貴陽四座寧波招鋼梁橫向大跨小關(guān)橋鋼箱梁寶山橋連接細(xì)節(jié)連續(xù)剛構(gòu)底板崩裂施工事故壓潰事故疲勞問題橋運(yùn)營(yíng)病害事故2007年8月,美國《時(shí)代周刊》評(píng)出了百年世界十大最惡劣塌橋事故,每次事故都是一個(gè)血的教訓(xùn),令人深思。工程事故帶來的損失是令人痛心的,也是難以彌補(bǔ)的,但是對(duì)工程事故的產(chǎn)生原因進(jìn)行深入分析,又能使人們受益匪淺,從而促使科技進(jìn)步。一、四座大型鋼箱梁事故1969.11~1971.11,在歐洲不同地方相繼發(fā)生了四起大型鋼箱梁失穩(wěn)或破壞事故。1、奧地利維也納多瑙河4號(hào)橋1969年11月
2、6日,奧地利維也納多瑙河4號(hào)橋(TheFourthDanubeBridge)箱梁下翼緣由于施工時(shí)的恒載效應(yīng)和溫度效應(yīng)疊加,所受壓應(yīng)力過大,局部失穩(wěn),使梁損壞。2、奧地利維也納多瑙河4號(hào)橋1970年6月2日,英國米爾福德港橋(MilfordHavenBridge)連續(xù)箱梁的邊跨(跨度為75.8m)在采用全伸臂安裝過程中,當(dāng)伸臂長(zhǎng)度為59.6m、用小車將前方梁段運(yùn)往臂的前端時(shí),突然間,由于伸臂根部位置處的支承橫隔板失穩(wěn),發(fā)出響聲,伸臂立即轉(zhuǎn)動(dòng)、下落,臂端撞擊地面,臂的根則抵住橋墩頂端,使墩身因受彎而
3、開裂。英國MilfordHavenBridge該橋的箱梁截面呈梯形,上口寬12.5m,下口寬6.72m,高5.48m,在恒載作用之下,斜腹板對(duì)橫隔板也有水平壓力,這是當(dāng)時(shí)工程界所不熟悉的。橫隔板在壓力下失穩(wěn),這就引發(fā)了這一事故。3、澳大利亞墨爾本西門橋1970年10月15日,澳大利亞墨爾本西門橋,于1970年在架設(shè)拼攏整孔左右兩半(截面)鋼箱梁時(shí),上翼板在跨中央失穩(wěn),導(dǎo)致112m的整跨倒塌。墨爾本西門橋的邊跨為跨度112m、連續(xù)的梯形截面箱梁,上口寬25m,下口寬19m,高4m,有4道腹板(外腹
4、板斜置,內(nèi)腹板豎直),將箱分為3室。施工時(shí),每跨分成7.5個(gè)梁段(擱在橋墩上的梁段向兩側(cè)各伸0.5段),每梁段均按橋的中線分成兩單元預(yù)制;這樣,每一單元的截面便是不對(duì)稱的,在架設(shè)之后,恒載使單元的撓度很復(fù)雜(有橫向水平撓度及扭轉(zhuǎn)),將兩單元連成一體的工地高強(qiáng)栓連接工作頗為費(fèi)工。在出事的那一個(gè)跨度,梁的兩個(gè)單元(半梁)業(yè)已架好,但在簡(jiǎn)支梁正彎矩作用之下,北單元(半梁)上翼緣(用扁鋼縱肋加勁的板件)的跨中部分出現(xiàn)屈曲波。于是,拆除了該處梁段接頭所用的一部分高強(qiáng)栓,期望在板件之間發(fā)生滑動(dòng),借能將屈曲波
5、消除。這是在1970年10月15日上午八時(shí)半。然而沒有料到:隨著一部分高強(qiáng)栓的拆除,上翼緣承受的壓力就向還未拆除高強(qiáng)栓處的上翼緣集中,這樣,屈曲波突然變大,使簡(jiǎn)支跨的北半梁在其跨中呈一向下的V形折角。這是在上午11點(diǎn)。而工地工作人員卻沒有認(rèn)識(shí)到問題的嚴(yán)重性,橋上還有工人,橋下工棚內(nèi)的工人還像平時(shí)那樣,照常吃飯。到11點(diǎn)50分,V形折角發(fā)展到使梁的長(zhǎng)度縮短,梁的一端便離開支座而下落,該端立即落到地面,而另端在將橋墩撞倒之后則落在橋墩基礎(chǔ)之上,慘劇終于形成。當(dāng)場(chǎng)死35人,傷18人。這次事故的直接原因
6、是:不應(yīng)該在跨中有正彎矩的情況下拆除其處的接頭高強(qiáng)栓;間接原因則是這一施工方案在實(shí)施時(shí)是困難的。在1970年,鋼箱梁是一種新型結(jié)構(gòu);關(guān)于鋼板件的承載力理論尚未形成。WestGateBridge(澳大利亞)施工過程墜梁過程4、德國科布倫茨橋1971年11月10日,德國科布倫茨橋在伸臂伸出(于橋墩之外的)長(zhǎng)度達(dá)104.5m之際,在吊機(jī)起吊下一個(gè)安裝梁段時(shí),梁的伸臂突然在其離墩50多m處(因是連續(xù)梁的反彎點(diǎn),截面最弱)發(fā)生折角,使臂端落水。橋上的吊機(jī)隨之下落,當(dāng)時(shí)是下午2時(shí)15分,事故歷時(shí)僅幾秒鐘???/p>
7、布倫茨橋分跨為:102.85+235.99+102.85m,采用從兩邊進(jìn)行伸臂安裝、在主跨中央合攏的方法。該梁的下翼緣是用T狀縱向肋加勁的板件;在接頭處,為了用自動(dòng)焊機(jī)實(shí)施板的對(duì)接焊,將兩梁段的T狀肋各在離對(duì)接縫230mm處中斷,而在板的對(duì)接焊完成之后,便將一T狀肋插節(jié)置在兩梁段的T狀肋之間,用焊接使T狀肋連成一通長(zhǎng)件;可是,為了方便,卻沒有要求用焊縫將插節(jié)與板相連。于是,在接頭處,下翼緣的板就有460mm長(zhǎng)度是沒有肋的,這就削弱了下翼緣對(duì)壓力的抗力。隨后,在卡爾斯魯厄大學(xué)的研究所進(jìn)行了所對(duì)應(yīng)的
8、模型試驗(yàn),T狀肋有480mm長(zhǎng)度不與板焊連者的抗壓能力,僅是T狀肋全長(zhǎng)與板焊連的59%。這些事故發(fā)生之后,英國曾對(duì)板件承載力理論進(jìn)行了深入研究。對(duì)于有初始缺陷的板件,已經(jīng)能將其破壞歷程及最大承載力,用數(shù)值方法計(jì)算出來。若是讓鋼箱梁仍用梯形橫隔板傳遞支承反力,用計(jì)算方法來檢驗(yàn)其能否勝任,已經(jīng)不是難事。對(duì)于縱向加勁肋,現(xiàn)在已較多地改用閉口型截面;對(duì)于加勁肋在梁段接頭處的全長(zhǎng)應(yīng)該與板焊連,基本上已被推廣。上述橋梁事故都發(fā)生在施工階段,在血的教訓(xùn)中,人們得到了很多啟發(fā)。這對(duì)以后的設(shè)計(jì)是有益的。二、寧波招