對無錫大橋側翻的結構力學評估及反思_風聞

       自從哈爾濱陽明灘大橋側翻事故到這次側翻事故，國內發生的橋樑側翻事故全部都是採用和無錫這座側翻橋樑一樣的設計結構：匝道橋部分的箱梁每節有4個橋墩支撐，每節箱梁的兩端是雙支撐點，中間2個橋墩是單支撐點。因此，匝道橋樑的重力平衡靠的是箱梁的自重，和兩端橋墩的支撐點來保持，中間的單支撐橋墩沒有維持箱梁平衡的能力，在雙車道匝道橋上的兩個車道均位於中間橋墩受力點的一側，所以車輛越靠邊行駛對箱梁的平衡越不利。由於正橋均為雙支撐橋墩所以事故都發生在匝道橋側翻。這種設計的另一個缺點是，箱梁中間橋墩沒有載荷平衡能力，致使箱梁兩端的支撐點為滿足箱梁平衡所承受的載荷重力較大。由於空心箱梁的及時發展，目前在橋樑設計中普遍都採用。但是，這種“空心箱梁”相比傳統的重力梁，最大的特點就是自重輕，所以依靠“空心箱梁”自重來保持梁體的平衡明顯不如重力梁。從此側翻類事故來看基本相同——全部都是匝道橋箱梁整體側翻，而且只有箱梁兩端會出現梁體破損或斷裂。從圖片總的來看，國內歷次橋樑側翻事故都類似，與匝道橋的結構設計有關。

       實際上，早先從哈爾濱陽明灘大橋側翻的事故發生後，就與業內專業人士交換過看法，意見和筆者的看法基本一致：一是，箱梁自重較輕，橋面受力都在箱梁的重力平衡點一側，這恰恰對應了橋樑結構力學的最薄弱點，如果是用於單車道匝道橋設計，則是可以的。二是，同樣的雙車道箱梁，如果匝道橋的橋墩都採用與正橋相同的雙支撐結構，那麼不僅可以完全避免側翻事故，而且可以提高箱梁的極限載荷（一般不少於10%左右）進而提高整個橋樑的通行能力。三是，車輛重載是國際道路運輸的大趨勢，是提高運能效率的總趨勢。中國的國情決定了道路橋樑不可能無限制的增減，所以《橋樑設計規範》應及時修訂，以適應經濟發展的需求。第四，作為補救，措施：1、對現有橋樑的使用，橋頭前明示：重載車限額禁止超載，2、每一重載車輛必須與其他車輛包吃不小於200米的車距。3、儘快修改《橋樑設計規範》：單支撐橋墩僅限於單車道匝道橋設計和使用（從無錫這座橋的俯瞰圖來看，側翻箱梁部位完全可以使用雙支撐橋墩）。

      以下現場圖片大致按順序排序，供參考：

下圖分析：側翻一側斷裂之後另一側通常也會由於撞擊剪切力而損毀