对无锡大桥侧翻的结构力学评估及反思

       自从哈尔滨阳明滩大桥侧翻事故到这次侧翻事故，国内发生的桥梁侧翻事故全部都是采用和无锡这座侧翻桥梁一样的设计结构：匝道桥部分的箱梁每节有4个桥墩支撑，每节箱梁的两端是双支撑点，中间2个桥墩是单支撑点。因此，匝道桥梁的重力平衡靠的是箱梁的自重，和两端桥墩的支撑点来保持，中间的单支撑桥墩没有维持箱梁平衡的能力，在双车道匝道桥上的两个车道均位于中间桥墩受力点的一侧，所以车辆越靠边行驶对箱梁的平衡越不利。由于正桥均为双支撑桥墩所以事故都发生在匝道桥侧翻。这种设计的另一个缺点是，箱梁中间桥墩没有载荷平衡能力，致使箱梁两端的支撑点为满足箱梁平衡所承受的载荷重力较大。由于空心箱梁的及时发展，目前在桥梁设计中普遍都采用。但是，这种“空心箱梁”相比传统的重力梁，最大的特点就是自重轻，所以依靠“空心箱梁”自重来保持梁体的平衡明显不如重力梁。从此侧翻类事故来看基本相同——全部都是匝道桥箱梁整体侧翻，而且只有箱梁两端会出现梁体破损或断裂。从图片总的来看，国内历次桥梁侧翻事故都类似，与匝道桥的结构设计有关。

       实际上，早先从哈尔滨阳明滩大桥侧翻的事故发生后，就与业内专业人士交换过看法，意见和笔者的看法基本一致：一是，箱梁自重较轻，桥面受力都在箱梁的重力平衡点一侧，这恰恰对应了桥梁结构力学的最薄弱点，如果是用于单车道匝道桥设计，则是可以的。二是，同样的双车道箱梁，如果匝道桥的桥墩都采用与正桥相同的双支撑结构，那么不仅可以完全避免侧翻事故，而且可以提高箱梁的极限载荷（一般不少于10%左右）进而提高整个桥梁的通行能力。三是，车辆重载是国际道路运输的大趋势，是提高运能效率的总趋势。中国的国情决定了道路桥梁不可能无限制的增减，所以《桥梁设计规范》应及时修订，以适应经济发展的需求。第四，作为补救，措施：1、对现有桥梁的使用，桥头前明示：重载车限额禁止超载，2、每一重载车辆必须与其他车辆包吃不小于200米的车距。3、尽快修改《桥梁设计规范》：单支撑桥墩仅限于单车道匝道桥设计和使用（从无锡这座桥的俯瞰图来看，侧翻箱梁部位完全可以使用双支撑桥墩）。

      以下现场图片大致按顺序排序，供参考：

下图分析：侧翻一侧断裂之后另一侧通常也会由于撞击剪切力而损毁