哈尔滨匝道桥倾复原因|地质灾害『环境岩土』 - 领先的岩土技术社区，岩土领域的媒体、社区与应用平台！

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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2012-10-08

　　　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。

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工程师

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只看该作者 1楼发表于: 2012-10-08

真是热心楼主啊

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只看该作者 2楼发表于: 2012-10-08

分析对极了。只要小时候玩过积木的人都知道是设计的问题，为什么专家就不懂呢？！难道中国的专家只知道学习，就不玩吗？

国庆献礼，桩伴侣群盟迎来新的盟友：31221815（注册岩土工程师桩伴侣），欢迎广大注册或准注册岩土工程师加入学习讨论
桩伴侣群盟大多数群已经满员，尚有18543262,128539402开放加入。
从竖向承载的角度说我们的用桩量过多了，但从水平承载的角度说我们的用桩量过少了，桩伴侣在大幅度降低用桩量的同时又可保证水平承载能力，上海13楼永不倒。打倒日本帝国主义
请提供7米左右跨距框架结构的工程线索18610648199，谢谢！通常该类结构为多层，设计成条形基础则地梁高、配筋量大、造价高；应考虑为柱下CFG或PHC复合地基，此时则最好按照龚晓南规范的推荐设置围梁，围梁可就是桩伴侣啊！哈哈！
考注册、陪喝酒不如研究PilePartner

编规范的说要有工程，做设计的说要有规范，搞施工的说要有设计，甲方问有没有工程做过......
绕来绕去，怎么绕出去呢？
考注册、陪喝酒不如研究PilePartner
所以只能是姜太公钓鱼，寻找有缘人，这个有缘人最大的可能是设计出身，搞施工当了老板，同时还钻研学问，有良知又能陪喝酒，跟甲方关系好，而且幸运的是甲方的负责人也爱学习。

考虑在柱下局部CFG桩的设计中，褥垫层周围设置围梁，围梁就是桩伴侣，这在龚晓南编的浙江复合地基规范和长短桩复合地基规范中有推荐使用。