阳明滩大桥匝道桥整体侧翻事故分析

针对哈尔滨阳明滩大桥上行匝道桥整体侧翻事故，网上有很多人说主要原因是超载引起的事故，作为工程设计人员，都知道是偏载后引起的桥梁整体侧翻。然而设计时，工程师必须对偏载工况充分考虑，杜绝由于偏载而引起的桥梁整体侧翻事故。只要是墩柱及支座布置合理，无论车辆如何超载都不会引起像事故中的整体侧翻事故，而是发生桥梁断裂事故，不知道大家是怎么考虑的。所以说发生这样事故（整体侧翻）就把原因归为是超载引起的，本人觉得不妥当，至少设计负主要责任。

   对于两车道的桥，在城市立交匝道中，考虑城市美观，中间墩采用独柱比较常见，如果行驶车辆超载比较厉害，再靠边行驶，发生侧翻还是很难避免。我相信，作为设计人员，按规范规定的荷载，抗倾覆绝对是要计算的。还有人说提高富余量，这个很难把握，提高太多，造价上去了，业主不干了。

断裂是强度破坏，主要是超过设计荷载的垂直荷载。
倾覆是稳定破坏，是超过设计荷载的偏心荷载。
受力机理不同。
我个人认为，不能归结于后者就是设计人要负担主要责任吧。
当然，把设计做得更合理，能承受更大的超标荷载。是每个设计人的应该做得。

但是两边的桥梁都没有事,你的意思是不是另外两联的设计富余太多了?

个人觉得设计是要负一定责任的.只要当时改变一下结构形式,或者改为钢筋混凝土估计也问题不大.而且造价肯定比刚箱梁便宜多了.
所以不一定要高造价才能安全,相反设计不合理,造价高不见得就很安全.

1、桥窄，城市中两车道的匝道桥一般都采用独柱，车子靠边行驶，很容易造成偏载严重
2、自重轻，钢混叠合梁自重很小，相应的抗倾能力就要小些，若是混凝土桥，自重大，抗倾能力要好很多
3、支座布置：中支点为独柱墩单个支座，边支点为双支座，两支座间距较小，全桥扭跨130多米，遇上偏载严重的情况很容易造成外侧支座脱空
我想设计时应该是考虑过偏载的，按照规范的荷载标准计算应该可以通过，不过一些局部地方的处理应该保守一些，比如中支点独柱可以做成花瓶式的，上面设置两个支座，边支点两个支座之间的间距可以拉大些，窄桥的悬臂可以做小些，通过一些措施尽量增大结构的安全系数

超载肯定是最主要的原因，作为一个设计人员，不可能不计算偏载时会不会倾覆的，但计算的时候肯定是按规范的荷载去布载，然后考虑一定的安全系数，超载情况应该不会考虑，谁知道会超载多少啊！

但从另一个方面，我们对独柱墩的使用应有足够的重视，应该要考虑这种极端情况的出现。前苏联对规范的理解是，你按照规范执行了，如果有问题不是技术人员的责任，是制定规范者的责任；美国对规范的理解是，规范仅仅是保证安全的最低要求，设计人员应对出现的问题负有责任。我们现在是质量责任终身制了，大家还是要小心啊。

做设计不容易啊。
赚点点钱，责任大大的

早已见多不怪，大伙们还是以一颗平常心对待吧！

都是高见啊！！！！！！

     本帖主要内容：用两种计算方法对哈尔滨匝道桥的横向整体稳定性进行了粗略计算。计算结果表明：在汽车车道荷载标准值为1641kN的作用下，其抗倾复安全系数Kf甚至小于1。提出导致箱梁倾复的要害因素之一，是箱梁端部的两个支座间距太小，因抗倾复力矩小于倾复力矩造成。提到：如果在箱梁纵向端部的横向两侧布置两个支座，可大大提高横向抗倾复力矩。可作到符合规范的规定。
    应当说明：大事故往往是由一些小疏忽或错误造成。只有了解设计细节，才能发现具体问题。现在调查组不提设计问题，设计单位也不肯公布设计计算书；要用485吨超载掩盖一切。这不能令人心服。为了吸取经验教训，广大局外人，只能根据媒体公布的图片和零碎资料思考问题。现根据经验，设想一些数字，自己算算看。算后结果供大家交流，可能有益处。
　　　经反复看图片，梁端只有两个支座，支座间距和箱梁高度差不多，而箱梁高度大致为两米左右，在未能取的支座的实际间距数字前，暂按支座间距为2.5米计算。
    现在先用语言将问题申述，然后用两种计算式的数字进一步说明。
    匝道桥是三跨连续箱梁（以下暂取名为箱梁,）。总长为122米，三个分跨长分别取38、46、38米。桥面宽取9米。这样，按力学理论计算，大致有0.78倍的桥梁自重和载重是落在箱梁中部的两个单支座上。因单支座在箱梁横向中点，不能提供横向抗倾复力矩。横向抗倾复力矩只能由箱梁端部的两个支座承担。横向抗倾复力矩等于支座反力（大致为桥梁自重和载重的0.22倍)乘以支座间距。因本设计两个支座的间距为2.5米，太小；由此推算，横向抗倾复力矩也太小。因此造成箱梁倾复！
    用计算式数字进一步说明（本计算有许多数字是来自34#楼网友XIAO YING的帖子，致以谢意）。
    横向整体抗倾复安全系数分别按两个方法计算。第 ㈠个方法，是现行《铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范》中的方法，也是待公布的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中规定的方法。本帖推荐这个方法。
对安全系数Kf值，如参考《公路挡土墙设计与施工技术细则》中对挡土墙的规定，抗倾复安全系数为1.5；待公布的的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中，对桥梁规定为2.5；设计人员可按经验选取。第㈡个方法供参考。
    ㈠按横向抗倾复力矩与横向倾复力矩之比为安全系数：如下式：
        Kf=（R×s）÷((1+μ)×Q×e)     式中：
        Kf=箱梁横向稳定性安全系数，
        R=箱梁端部支座反力；计算后为1127kN。
            R=122×9×9×0.114=1127kN, 式中：122米是箱梁总长度，一个9米是桥面宽，另一个9kN是每平方米桥体（轻型箱梁）自重。0.114为纵向支座反力分布系数，按下式算出，0.114=0.371÷（2×0.371+2×1.253）
       s=支座反力至倾复轴线的距离，取外支座纵轴为倾复轴线，s(梁端两支座间距）按s=2.5米。
       Q=汽车车道荷载标准值 取Q=122×10.5+360=1641kN;
       e=最不利车道荷载中心至倾复轴线的距离。e=(3÷2)+(3－2.5）÷2=1.75
       这样, 安全系数计算式的分子值（抗倾复力矩MD）是：
               MD=R×s=1127×2.5=2818 kN.m
            安全系数计算式的分母值（倾复力矩MQ）是：
               MQ=（1+μ)×Q×e）=1.18×1641×1.75=3389kN.m
              (式中 1+μ=1.18，是汽车荷载冲击系数）
       这样，横向抗倾复安全系数Kf=MD÷MQ=2818÷3389=0.83＜（1.5~2.5）
　　　㈡ 按梁端内支座出现拉力（脱空）与压力之比为横向抗倾复安全系数计算。
        R=R1+R2+R3，
        R1=桥梁自重引起的端部支座反力；R1=122×9×9×0.114=1127kN，
        R2=汽车车道均布荷载引起的的端部支座反力：
              R2==122×10.5×1.18 ×0.114 =172kN，
        R3=汽车车道集中荷载的端部支座反力：
              R3=  =360×（－0.1019）×1.18=－43kN，
              R=1127+172－43=1256kN，
     最不利汽车车道中心至桥梁形心的距离：sd=4.5－1.5=3，
     汽车车道荷载对箱梁形心产生的力偶矩：MQ=1641×1.18×3=5809kN.m，.
     由此引起的箱梁内支座上升力 F=5809÷2.5=－2324kN，
     净上升力qw=－2324+1256=－1068kN,
     内侧支座上，压力与拉力之比为1256÷2324=0.54,
     也就是说 安全系数是0.54！
     由计算看出：梁端两个支座的间距数字s对计算结果非常重要；间距s越小，抗倾复力矩越小，倾复力距也越大，越不安全。按第㈠种计算方法，如本计算将支座间距s放大为3米，安全系数Kf增大为1.16.（仍小于1.5~2.5），如s放大到4米，安全系数Kf为2.3，就符合1.5~2.5的要求了。看到大多数箱梁端部支座有两个以上，其中有两个支座是放在箱梁底部的左、右两侧。这样，这场灾祸能否不发生?
    是这样吗？一愚之见，笑迎理评。