"超载+偏载"为何能成为独柱墩桥不可承受之重?

                                                          时间:2019-10-13 22:00:39 作者:admin 热度:99℃
                                                          被上市公司收购的上市公司

                                                          (原标题:超载+偏载,为何能成为独柱墩桥不可承受之重?)

                                                          10月10日,江苏无锡312国道上海方向锡港路上跨桥路段出现桥面垮塌。据新华社10月11日早间报道,事故造成3人死亡,2人受伤。经初步分析,事故发生的直接原因是运输车辆超载。

                                                          无锡市审计局公开的信息显示,事发路段所属的312国道无锡段曾在2003年-2005年期间进行过一次扩建改造。发生垮塌的高架桥属于新建桥涵,这意味着,该桥建成不足15年。

                                                          这座高架桥采用的是独柱墩桥梁结构设计,而其他采用这种桥梁的高架桥也发生过多起侧翻事故。澎湃新闻整理以往记录发现,从2007年至今,至少出现了6起类似事故。

                                                          超载+偏载为何能成为独柱墩桥不可承受之重?

                                                          独柱墩桥梁是中国乃至全球范围内都比较常见的一种桥梁结构。《对哈尔滨阳明滩大桥倒塌的思考》提到,采用连续箱梁的高架桥,其桥墩一般采用独柱墩和双柱墩两种方式,对于三车道以下的窄桥,一般采用独柱墩。这种桥梁的优点很多:结构简单、占地面积小、适应性强、经济性好。

                                                          但独柱墩桥梁存在着一定的安全隐患。《独柱墩桥梁倾覆原因分析与加固设计探究》一文指出,由于独柱墩结构为单点支撑,所以其抗倾覆能力差。以往事故原因显示,当下列两个条件都被满足时,这种桥梁很可能发生事故。

                                                          (1)超载

                                                          超载是桥梁发生坍塌或倾覆的重要诱因之一。

                                                          经此次事故调查组初步分析,货车严重超载或为此次无锡高架桥事故的直接原因。澎湃新闻记者此前从知情人士处获悉,经调查,涉事货车限载40吨,但当时已超载四倍。

                                                          要知道,按照现行的国家强制标准《GB 1589-2016汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、 轴荷及质量限值》,即使是最长的六轴卡车外加一个最长的三周半挂车,最大允许总质量也就是89吨。

                                                          无锡审计局的审计公告显示,312国道无锡段新建桥涵采用了汽超-20,挂-120的建设标准,即这条路上,汽车不能超过20吨,挂车不能超过120吨。

                                                          无独有偶,以往的两起事故中,事故车辆同样不仅本身超重,而且大多超过了桥梁本身的设计承重。

                                                          2011年浙江上虞春晖立交桥

                                                          桥梁设计承重:每辆车限载55吨

                                                          事故车辆承重:四辆车分别为28.52吨、124.44吨、125.6吨、110.73吨。

                                                          2012年哈尔滨阳明滩大桥

                                                          桥梁设计承重:每辆车限载55吨

                                                          事故车辆承重:四辆车分别为18.62吨、153.29吨、163.59吨、149.68吨。

                                                          不过,2012年发表的《对哈尔滨阳明滩大桥倒塌的思考》一文提到,一般桥梁的设计安全系数都比较大,就算超出设计值2.45倍的重量也不一定能压垮桥梁。

                                                          但是,如果桥梁同时遭遇偏载,发生事故的可能性将变大。比如在2012年的哈尔滨阳明滩大桥事故中,专家组确认,事故的直接原因是3辆超载货车在121.96米的长梁体范围内同时集中靠右行驶,造成桥梁一侧偏载,严重超载负荷,从而倾覆。

                                                          (2)偏载

                                                          偏载是什么?《四川建材》今年发表的一篇论文中,作者还原了近年独柱墩桥梁事故现场的普遍情景:多辆严重超载货车或重型车辆一起沿着独柱墩桥梁的单侧行驶,从而引起桥梁严重偏载,使桥梁支座出现了单边脱空,导致桥梁梁体横向侧翻。

                                                          通俗一点的解释就是,“在一艘船上,一个特别重的胖子,坐在船的最外侧,而另外一侧坐着一个瘦子,那么这艘船,就会侧翻。”从事桥梁设计建设多年的杨瑞接受封面新闻采访时比喻道。

                                                          相较于直线桥梁,曲线梁桥的受力更为复杂,因为后者独有的“弯扭耦合”效应,即在超载和偏载的双重作用下,桥梁梁体会产生扭矩而发生扭转。刚开始桥梁的自重可以抵抗这一部分的扭转,但随着荷载的不断增大,就会出现支座脱空,达到负载极限后,桥梁就会发生倾覆。

                                                          如下图所示,南方都市报曾针对2015年的粤赣高速垮塌事件做了一幅立体图,三辆货车都在弯道外侧行驶,最终压力导致桥梁倾覆。

                                                          超载+偏载为何能成为独柱墩桥不可承受之重?

                                                          此外,《四川建材》的这篇论文还提到,独柱墩桥梁倾覆垮塌是一个阶段性且持续发生的过程,但毁坏是瞬间发生的,且发生倾覆前并无明显征兆。

                                                          王宁 本文来源:澎湃新闻 责任编辑:王宁_NB12468
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