为什么桥梁侧翻事故都发生在匝道桥?(补充分析)
在这次桥梁侧翻再一次证明我国的桥梁侧翻几乎都是匝道桥侧翻。匝道桥中间桥墩采用单支撑涉及也是个问题。如果说重载车辆,国外还有更重的半挂车在跑。原因要多方面找,以下以哈尔滨阳明滩大桥匝道侧翻事故为例的图解:
从无锡侧翻事故的现场照片来看那个桥墩确实是单支撑桥墩
双车道匝道上的所有车辆都行驶在重力平衡点的一侧
值得注意的是,在所有的匝道侧翻事故中匝道箱梁整体基本完好,都没有发生中间断裂,都是箱梁端部侧翻一侧的支撑点处垮塌引起整个箱梁侧翻。从结构力学上讲,原本匝道箱梁抗压最薄弱的位置就在箱梁2端的4个支撑点上,尤其是双车道的匝道箱梁,中间的单支撑桥墩不具有抗侧翻能力。所以抗侧翻的作用仅限于箱梁两端。从类似事故分析来看,基本上都是双车道的箱梁端部受损(包括箱梁和桥墩的这个受力点毁损)致使整体侧翻。这些事故在重在条件下为什么都是正桥都没侧翻垮塌,只是匝道桥侧翻呢?这就要反思一下:
1、所有发生侧翻的匝道桥都是双车道设计,包括重载车辆在内的所有机动车都是行驶在偏离桥梁的重心平衡点的匝道两侧。
2、这些双车道匝道桥采用的箱梁比传统的重力梁轻所以自平衡能力要比重力梁低,箱梁中间都采用了单支撑桥墩。正桥没有单支撑桥墩。
3、单车道匝道桥中间支撑点尽管采用了单支撑桥墩,也没有发生侧翻事故。
4、发生侧翻的匝道桥都是整体侧翻,向量没有解体。现场毁损的位置都局限在箱梁端部侧翻一侧的支撑点位置。
5、各起侧翻事故实际上高度相似:
都发生在双车道匝道桥, 单车道的匝道桥没有发生侧翻事故;
箱梁中间支撑点都采用单支撑桥墩;
匝道桥都是整体侧翻,毁损的位置都局限在箱梁端部侧翻一侧的支撑点位置;
外力都是重载车辆通过。桥梁抗压设计都不超过100吨(一般设计为30—50吨);
匝道桥侧翻事故点都发生在箱梁的某一端部的结构支撑受力点,都是源于结构受到的剪切扭力而破坏,原因是箱梁相邻的桥墩是但支撑点,这个位置就出现应力过于集中的问题,而箱梁结构力学最薄弱的部分也就在这个位置上。如下图分析:
6、《设计规范》必须修订一下,明确规定:单车道匝道桥中间支撑点可以采用单支撑桥墩,双车道匝道设计禁止使用单支撑桥墩设计。匝道桥箱梁的承载力冗余设计不应低于正桥的最大极限承载力。设计人员盲目采用单支撑桥墩是对生命的一种不负责任!