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河源紫金桥事故倒塌分析…
来源:广东河源网 作者:本站 发布时间:2019-06-19
原标题:河源紫金桥事故倒塌分析… 图1 广东河源东江大桥示意图 事故发生时,两辆小型车辆先后在桥上行驶,行驶至桥梁中跨即第3、4跨时,两跨拱先后发生垮塌,中墩立柱也随

原标题:河源紫金桥事故倒塌分析…

图1 广东河源东江大桥示意图

事故发生时,两辆小型车辆先后在桥上行驶,行驶至桥梁中跨即第3、4跨时,两跨拱先后发生垮塌,中墩立柱也随之倒塌。具了解,河源市受暴雨气象影响,发生持续性强降水,多地受到严重的洪涝灾害。且东江大桥上游枫树坝水库在事故发生前进行多日连续泄洪。

事故发生后,本研究团队对监控视频进行了详细的观察和分析,将桥的整个倒塌过程总结为表1 。

表1 广东河源东江大桥倒塌过程

图3 广东河源东江大桥倒塌后断面图

图6 有限元计算与视频结果对比图

图8 主拱圈横截面结构示意图(cm)

主拱上两侧各设腹拱4孔,示意图如图9所示。腹拱净跨4.8m,矢跨比1/7,拱圈厚25cm,为等截面圆弧拱,采用C20混凝土,其中端腹拱按三铰拱设计,其它腹拱按无铰拱设计。I号和II号腹拱墩由混凝土底梁、立柱和盖梁组成,III号腹拱墩为空心混凝土横墙,IV号腹拱墩为实体横墙。其中,底梁、立柱和横墙为现浇,盖梁为预制件。腹拱由分片预制的拱圈块件吊装拼组而成,在块件横断面顶部凿缺口并伸出钢筋,用于拱圈块件安装后的焊接和浇筑混凝土以增强横向整体性。

图9 泰和大桥A-A截面示意图(cm)

图10 腹拱示意图(cm)

泰和大桥0号和11号为桥台,1号~10号为桥墩,桥台和桥墩的构造示意图如图11所示和表1所示。全桥设置了3号墩和7号桥墩两个施工加强墩,其余桥墩为普通墩。

图11 桥台和桥墩结构示意图:(a)桥台(b)桥墩

表1 桥墩单向推力

事故发生后,警察对现场人员进行问询,项目经理口供指出在泰和大桥垮塌前,6号孔拱上结构只剩余约15m(5号墩向6号墩方向)未拆除,7号孔拱上结构已全部拆除,8号孔拱上结构已经拆除了约15m(7号墩向8号墩方向)(如图12所示)。

图12 泰和大桥临界垮塌状态:(a)监控视频截图;(b)示意图

随着倒塌事故的发生,第一时间对倒塌视频进行分析研究,从视频监控截图(图13)中可以看到,2016年9月11号9:21:45am,挖掘机停放位置的5号孔主拱圈突然下沉,同时相邻6号孔主拱圈向上拱起;9:21:46am,5号桥墩向泰和侧倾斜,5号孔主拱圈进一步下沉,6号孔主拱圈进一步拱起;9:21:47am,4号和5号桥墩都向泰和侧发生倾斜,5号孔主拱圈塌落至水面,6号孔主拱圈向下垮塌,4号孔主拱圈跨中也开始下沉;9:21:48am,4号~6号孔主拱圈以及4号~5号桥墩全部落入水中,3号桥墩向泰和侧倾斜,3号孔主拱圈跨中下沉;9:21:49am,3号孔主拱圈和3号桥墩落入水中,2号桥墩向泰和侧倾斜,2号孔主拱圈跨中下沉;9:21:51am,2号孔主拱圈和2号桥墩落入水中,1号桥墩向泰和侧倾斜,1号孔主拱圈跨中下沉;9:21:53am,泰和大桥全部垮塌,只有两侧桥台保留完好。

图13泰和大桥倒塌过程视频监控截图:(a)9:21:45am; (b) 9:21:47am;

(c) 9:21:48am;(d)9:21:53am

(1)广东河源东江桥倒塌可以初步推断事故的原因是水流对拱脚的冲刷、漂流物撞击或浸水后拱脚混凝土的强度降低,导致拱圈强度不足,进而发生了垮塌事故;建议加强未倒塌部分浸水拱脚的强度测试以判断浸水对混凝土强度的影响。

(2)事故发生后的单向推力墩断面光滑,可以推断拱脚处拱圈混凝土发生粉碎性的受压破坏,而由于抗压强度的差异,桥墩部分混凝土没有发生破坏。

(3)桥梁结构中,下部结构变位会同时引发该变位桥墩处相邻两跨同时倒塌,而在这次事故中,先由第三跨倒塌,随后第四跨倒塌,没有出现相邻两跨同时垮塌的情况,因此可以排除基础受水流冲刷后引起单向墩偏位的可能。

(4)在拱桥倒塌事故中,倒塌过程将会导致主拱圈出现多处塑性铰形成机构,失去承载力,最后发生倒塌破坏。

(5)在洪涝灾害期间,对桥梁拱脚做一些防撞击和冲刷的构造措施,以预防此类突发事故。

(6)在多跨连续拱桥的倒塌过程中,单向墩的存在不一定能避免混凝土连续拱桥发生倒塌时的连拱效应。

来源 | 中国公路学报返回搜狐,查看更多

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