宁波大桥断裂的原因何在?

宁波大桥系单塔平行式双索面大跨度(亚洲第一)斜拉桥,位于宁波的甬江入海口处。此桥由天津市市政工程设计研院设计,铁道部大桥局负责施工。由于笔者是镇海人,经常到宁波大桥工地附近参观,施工质量应该是没有问题的。宁波大桥的断裂引起了全国桥梁工程界的强烈反响,特别是中央电视台《焦点访谈》播出后,更是如此。难道宁波大桥的断裂真的象项海帆教授所说的是由于桥梁底板太薄引起的吗?笔者并不以为然。首先天津市市政工程设计研究院是国内设计斜拉桥最早的设计院之一,天津永和大桥便是天津市政院的杰作之一。难道他们在设计该桥时对包括施工阶段在内的恒载及活载作用阶段的应力验算的电算程序出错了吗?我想这可能性是很小的,那么究竟是什么原因导致宁波大桥施工时快连接到两岸时突然断裂呢?而且断裂发生在春夏之交的夜晚,断裂前没有任何迹象,只是当时民工听到“轰”的一声,桥梁顷刻之间就断裂,种种迹象表明,宁波大桥的断裂既不是设计上的原因,也不是施工上的原因,而与断裂时海面上活动频繁的脉动风有直接原因。根据以上分析,宁波大桥的断裂不外乎以下二种可能。其中必占其一。其一,国内设计的预应力混凝土斜拉桥一般都是超筋截面。预应力混凝土结构在开裂之前几乎
是一匀质材料,弹性理论能应用于任何点的强度计算。即使发生一些细微裂缝(当然这些裂缝肉眼是看不见的,只能在显微镜下才能观察到),预应力混凝土结构的匀质性也不比工作荷载下的普通钢筋混凝土结构差,这是因为用截面弯裂模量代替截面抗弯模量对于预应力结构开裂始发时是一个相当精度的量度,这在国外的试验中已经得到证实,在实际开裂之前,对于低配筋面,一般会
在预应力混凝土内呈现明显的塑性变形,这时会出现肉眼看得见的裂缝,不会突然破坏。然而对于超筋截面来说,预应力结构的任何明显转动,就会在受压区突然破坏,不可能期望其有塑性作用。回过头来再分析宁波大桥的突然断裂原因,其截面配筋显然是筋断面,在夜间脉动风的作用下,肯定会产生弯曲响应,弯曲响应意味着主梁在弯扭共同作用下,导致主梁受压区混凝土突然破坏而断裂。这种可能性是很大的。其二,宁波大桥系单塔平行式双索面大跨度斜拉桥,主梁又设计得较为纤细,结构柔性极为明显,因此结构大位移引起的非线性因素显然是明显的。当大桥快要施工到两岸桥墩时,刚好达到跨度最大时,加上挂篮的重量,拉索又是平式双索面,在脉动风的作用下,极易产生弯曲响应,当结构大位移影响明显时,在脉动风作用下,这种弯曲响应是极易引起大桥的弯扭颤振,当其颤振频率与大桥此时固有颤振频率相吻合时,则会导致大桥在此时此刻的突然断裂,这种可能性也是很大的。综上所述,宁波大桥的断裂肯定是与宁波春夏之间夜晚的脉动风有关,而且笔者从以上定性的分析上认为,宁波大桥的断裂并非是由于主梁底
板太薄引起的!

一个事故的产生至少有一千五百个致因

回复 xkvvv 的帖子

你的观点好像和施工有关了,结构的成败要追究其本质的原因，不能说出了问题可能是施工导致的，要分析断裂的机理，研究其产生的原因

楼主的见解有让人耳目一新的感觉

问下秦顺全院士  鬼都不晓得估计他晓得~~~

......"由于笔者是镇海人,经常到宁波大桥工地附近参观,施工质量应该是没有问题的。"......

宁波大桥由中外合资宁波大桥股份有限公司投资建设，总投资4.26亿元。主桥采用单叉双错面钢筋混凝土斜拉桥结构，全长2482米，其中主跨为258米，在同类型桥梁中位居亚洲第一、世界第二。去年9月，大桥梁体上下晃动、跳动，经检查，发现梁体出现两处断裂，断裂处都在桥板的底部。　　  
    浙江省交通厅质检站曾出具一份断裂事故调查报告，报告显示：设计不合理、主梁结构单薄尤其是底板厚度过薄、有效截面较小从而导致受压区实际应力偏大是直接原因，另外还有设计对构造细节和预应力体系考虑不周等因素。报告特别指出，设计单位在已出现事故苗头的情况下，仍未重视。　　
据了解，宁波大桥的设计单位是天津市政工程设计研究院。当初工程设计招标时有6家单位参加，最终因为该设计院的方案设计超前、桥型美观而中标。施工单位表示，他们是完全按照设计要求建设的。
1998年9月24日，招宝山大桥主梁断裂。位于甬江入海口的宁波大桥是规划中我国沿海快速通道的主要桥梁，因发现两处梁体断裂，建筑工人们不得不开凿已造好的桥面。大桥梁体上下晃动、跳动，经检查，发现梁体出现两处断裂，断裂处都在桥板的底部。据施工人员说，该设计方案技术比较先进，但也比较边缘，安全系数不大。

招宝山大桥横跨镇海区的招宝山和北仑区的金鸡山，全长２４８２米，主桥设计为带协作跨体系的独塔双索面不对称预应力砼斜拉桥。
    1998年9月24日19点50分左右，正在施工的招宝山大桥主梁上连续发生了两次沉闷的断裂声，随之桥面和钢索激烈抖动。经现场勘察发现，主梁上游16＃—17＃块箱体底板接缝前的16＃块锚板预应力连接器位置出现破坏性裂崩，下游的15＃—16＃块箱体底板接缝前的15＃锚板预应力连接器位置也出现破坏性裂崩。根据事故调查报告，事故主要的直接原因是：主梁设计结构单薄，尤其是底板厚度过薄，有效截面较小，从而导致受压区实际应力偏大。
    事故责任被天津市政设计院扛了下来，将为乙级。参建的大桥局，同济大学未收到太严厉的处分。

哎呀，幸亏没签天津市政啊，后怕后怕              

对于现在的我来说简直是太迷糊了！

关于招宝山大桥的实际事故原因，实话实说：本人不认同楼主的说法。当时事发时节，本人作为宁波当地一条高速公路的施工设计代表常驻宁波。事发后第三天在业主的组织下前往现场观摩，梁体断裂处钢筋与混凝土的构造关系、结构尺寸一目了然，综合现场的施工条件、施工质量和同期的天气情况，应该说事故的原因比较清楚，（好像公路杂志有一个关于此桥的加固施工专刊，介绍的非常详细）实在无法将事故原因与楼主的想法联系起来。

定性的分析只能作为研究的方向，定量的分析可以得到真实的数据。

具体原因我说不清楚，但是通过大家的讨论，是可以增长见识的

还有一张。

前几天刚好经过，这个桥我也听说过，不过事故原因嘛，也不太清楚。



上一张不能明确是招宝山大桥，所以把桥头的隧道和寺庙也拍了。
手机拍的，清晰度不行。以后有机会用数码相机拍。

真羡慕各位大虾的身手啊