無錫高架橋垮塌

昨晚手機(jī)收到一則突發(fā)消息，無錫一高架橋發(fā)生垮塌。

一時間新聞下的評論接踵而來：

設(shè)計失誤，豆腐渣，偷工減料，施工質(zhì)量，監(jiān)管驗(yàn)收，不一而足。

還有人預(yù)防各個機(jī)構(gòu)甩脫責(zé)任，提前預(yù)告：不要告訴我是超載。

當(dāng)然也有一些媒體迅速辟謠：由于超載產(chǎn)生共振，導(dǎo)致橋梁坍塌。

共振？

當(dāng)然到目前為止，事故官方的詳細(xì)分析還沒有出來。

本人并非橋梁專家，但是從新聞辟謠說超載產(chǎn)生共振導(dǎo)致坍塌，覺得很不科學(xué)。

首先可以排除共振破壞。

共振問題很復(fù)雜，不是媒體短時間能夠計算出來的，如果第一時間說是共振，基本上可以判斷：

沒有經(jīng)過計算。

一般橋梁設(shè)計時已經(jīng)考慮共振問題，車和橋的頻率都是錯開的。這種短跨距，大剛度的橋梁，基本上不可能和車發(fā)生共振，即使發(fā)生，由于跨距太短，經(jīng)過這節(jié)時間短，發(fā)生的概率微乎其微。

超載？

從事故圖片來看，個人覺得超載的引發(fā)橋梁側(cè)翻的概率是最大。

首先橋面和橋墩的比較完整，設(shè)計和施工質(zhì)量看不出有太大問題。當(dāng)然具體有沒有問題，還需要事故分析的抽樣檢測。

從現(xiàn)場散落的卷筒鋼板看，超載車輛重達(dá)187噸，極有可能是壓翻橋梁的直接原因。

橋面整體往一側(cè)傾斜，推測是單側(cè)偏心載荷太大，造成橋面傾斜的概率比較大。

獨(dú)柱墩箱梁橋

無錫高架橋的結(jié)構(gòu)類似于下圖。

屬于獨(dú)柱式橋墩的箱梁橋，橋面與橋墩只有一個支點(diǎn)。這種橋墩的優(yōu)點(diǎn)是造價比較便宜，下部占地面積小，空間大。缺點(diǎn)是如果單側(cè)受力太大容易失穩(wěn)傾覆。

既然這種結(jié)構(gòu)防傾覆側(cè)翻這么差，為什么一直在用呢？

一方面有造價上的考慮，想想03年，這種結(jié)構(gòu)既省錢，也符合當(dāng)時車的載荷。

但是還有一部分是規(guī)范不禁止。

在很多設(shè)計人心中，規(guī)范不禁止就是可以用的意思。

由于時代的原因，規(guī)范不但不禁止，而且對于傾覆的計算并未做詳細(xì)的規(guī)定。

箱梁橋的抗傾覆構(gòu)造

從目前規(guī)范來看，的確不是設(shè)計者的原因。

和壓力容器類似，橋梁設(shè)計，校核，審核都按照規(guī)范設(shè)計的，安全裕度只多不少。

但是可以說，盡管車輛超載了，但是橋梁并未達(dá)到設(shè)計的極限載荷。

原因是：

設(shè)計一般考慮的是正向承受載荷，安全系數(shù)往往很大。

這也是為什么很多超載車輛，只要注意駕駛方式，從橋梁中心通過，橋梁也沒有問題。

而失效，往往是側(cè)向傾覆，這方面的驗(yàn)算往往被規(guī)范忽視。

而這方面的失效，歷年來新聞常有報道，成為橋梁失效的主要失效模式。

橋柱，橋面做的再結(jié)實(shí)，如果采用這種結(jié)構(gòu)，而且偏心規(guī)范不明確的情況下

會造成：

從計算書上看，橋很結(jié)實(shí)。

而實(shí)際運(yùn)行，可能沒有達(dá)到設(shè)計載荷就傾覆了。

決定木桶的盛水高度，往往是最短的板。

規(guī)范的改進(jìn)

在眾多的事故中，橋梁規(guī)范也吸取了教訓(xùn)，于2018年更新了新的規(guī)范。

在新規(guī)范中，新增加了：

混凝土箱梁橋抗傾覆驗(yàn)算方法

規(guī)范對于單支座的獨(dú)柱墩有諸多限制，并對傾覆載荷進(jìn)行詳細(xì)的計算，并取合適的安全系數(shù)。

而且規(guī)范采用了很多“宜采用”“應(yīng)避免”等字眼，可以估計，在2018年后，這類獨(dú)柱墩橋梁會越來越少。

對于過去按照單支座獨(dú)墩柱設(shè)計的橋梁，進(jìn)行傾覆計算，并有各種加固方案。

是錢的問題嗎

和同事討論這起事故時，同事說：

“這還是錢的問題，多花點(diǎn)錢把橋做結(jié)實(shí)點(diǎn)不就好了？”

我覺得這個還真不是錢的問題。

設(shè)計人員會不會擦邊來設(shè)計路橋，想想設(shè)計終身制，我想大部分的路橋設(shè)計人和壓力容器一樣，都是盡量加大裕量。

為甚裕量這么大，還是失效？

1. 規(guī)范問題。規(guī)范對于傾覆的校核不夠，導(dǎo)致裕量加的位置不對，全部加到水桶的最長板上，花費(fèi)再多，那么該漏水還是要漏水。相當(dāng)于MAWP就是由最薄弱的地方控制的，一個勁的加大筒體裕量，不能提高設(shè)備的MAWP。和花多少錢，關(guān)系不大。

   天之道與MAWP

2. 結(jié)構(gòu)問題。偏心超載的工況本身苛刻。而采用這種結(jié)構(gòu)，要增加抗傾覆性，非常難為。好比用加厚的方法來讓板式吊耳承受側(cè)向受力。投入極大，收獲極小。這和想不想多花錢沒有關(guān)系。倒不如換種結(jié)構(gòu)。

   板式吊耳的應(yīng)用指南

   

3. 無論什么結(jié)構(gòu)，都有薄弱點(diǎn)。使用時，應(yīng)該盡量避開薄弱點(diǎn)。比如本事故中橋梁，容易傾覆，那么大重量的車，盡量開中間，避開薄弱點(diǎn)。比如不銹鋼材料，用在含氯離子介質(zhì)時，要慎重。比如人到中年，體力跟不上，就應(yīng)運(yùn)動健身少加班。

規(guī)范VS安全

記得原先有篇文章，感嘆的是規(guī)范和安全的關(guān)系。

法蘭小端厚度應(yīng)該如何取值（續(xù)）

在實(shí)際工程中，答案往往不止一個，也往往沒有絕對的對錯。

好方案和明文危險禁止中還有很長的中間灰色地帶。

這些往往是設(shè)計人員最糾結(jié)的地方。

考慮吧，規(guī)范沒寫要考慮，也沒有考慮的標(biāo)準(zhǔn)方法。

不考慮吧，不知道是否有隱患。

規(guī)范沒寫，不代表不需要考慮。

規(guī)范寫了，也不代表安全。

設(shè)計人員可以通過規(guī)范保護(hù)自己，但是設(shè)計人員也應(yīng)該思考一下，種種結(jié)構(gòu)是否合理，會不會也有類似于單支座獨(dú)墩柱的橋梁一樣，老規(guī)范允許，新規(guī)范核算抗傾覆能力不足。

比如API650新規(guī)范更新后，要求校核錐頂內(nèi)壓。

支撐錐頂險釀大錯誤

他人即命運(yùn)

現(xiàn)代社會，大多數(shù)人的生命都是交給他人的。

公交車，地鐵的設(shè)計運(yùn)營是他人，乘客是來自五湖四海的；

游樂場的設(shè)施是來某公司；

路橋設(shè)計施工運(yùn)營，上面跑的司機(jī)，你一個也叫不出名字；

給你做手術(shù)的醫(yī)生，可能之前你們從未見過

可以說衣食住行，全部都所托他人。

那么我們能夠心安理得的原因是什么？

因?yàn)槲覀兿嘈?，一切是可以追?zé)的，一切都是有安全裕度的。就像我們相信壓力容器出廠前是經(jīng)過超壓試驗(yàn)的。

世界上有太多未知，太多意外，太多猝不及防。

正如開著187噸大貨車司機(jī)，行駛在高架一側(cè)一樣，充滿了自信。不但危及自己，而且危及他人。

我們生活中就沒有這樣的例子嗎？

闖紅燈，仿佛別人都認(rèn)真開車，能夠看到你。

在電梯上左行右立（上海尤其嚴(yán)重），一點(diǎn)也不怕電梯一側(cè)磨損，因?yàn)樵谌诵闹?，電梯公司?jīng)常會檢查，磨損會更換。

帶著危險品上車，與司機(jī)發(fā)生沖突。

設(shè)計經(jīng)常打擦邊球，不怕，還有2.7倍的裕量~~~

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君子不立危墻之下

我們的命運(yùn)被他人決定，他人的命運(yùn)也決定在我們手中。

他人即命運(yùn)！

后記

本文并非為司機(jī)超載開脫，本身超載是非常危險的事情，需要運(yùn)輸公司，交通管理嚴(yán)查，杜絕這類危險。

在路橋有限載的情況下，運(yùn)輸公司全責(zé)也不為過。

本文只是從另一方面，討論一下這個事故對于設(shè)計的啟發(fā)。

中午食堂吃飯時候，飯盤剛上去，有些晃，手壓上去，差點(diǎn)打翻了。不禁感嘆：

一支腿真心不穩(wěn)??！