写这篇博客的主要动机是对哈尔滨桥梁专家们又一次在众目睽睽之下把责任甩给弱势群体，临时工司机，甚至临时车的做法非常气愤。中国目前官学一家，互相包庇，很多专家已经完全丧失了最起码的科学良知。比如那个王宗林，一口咬定四辆卡车有500吨重，因此超载八倍。要知道波音737-800的最大起飞重量是79吨。500吨相当于6个满载的波音737！不管你信不信，反正俺不信。 哈尔滨那段大桥发生侧翻其实是早晚的事。看了俺下面的计算，您就会相信：幸亏那段桥上至今没有发生过单道堵车，否则上百辆车可能会一起掉下去。要理解这个大桥为什么非翻不可，完全不需要高深复杂的桥梁设计知识，只要稍微懂一点翘翘板原理即可。这一点，已经有很多国内网友们，甚至包括一名建筑工人很清楚地给指出来了。俺这篇算是给国内网友们的文章做一点点补充。 这次事故的原因无非是四个方面。 即规范，设计，施工，和超载。 1. 规范： 有专家认为规范设计荷载偏低。俺不同意这种说法。俺大致对比了一下美国现行规范 AASHTO LRFD 2007 和中国桥梁规范 《公路桥涵设计通用规范》（JDG D60-2004）。发现两者的设计荷载非常接近。（我对此并不吃惊。因为我知道中国的很多规范基本上都是跟着美国跑）。比如，美国HL-93（标准设计用挂车）的总重是72千磅， 即32吨左右，中国的城市桥梁（城-A级）的车辆荷载是 700KN， 即 70 吨左右。考虑到美国是使用两个 HL-93 的90%，总共就是 58 吨左右。车道荷载中国是 10.5KN/米外加一个360KN的集中荷载，美国是 640 磅/英尺，两者都是 1 吨/米左右。再考虑到其他小的零碎如荷载组合系数等，可以得到如下结论：中国的桥梁只应比美国的更结实才对。美国的现有公路桥梁大约总共有60万座。如果真的像某些专家说的那样存在设计荷载偏低的问题，那末类似的跨桥事件在美国也应当很普遍。 2. 设计： 像哈尔滨大桥这样整体侧翻，仅凭直觉便知是抗偏心设计出了大错。当桥的跨度达到某个数值时，是车道荷载而不是车辆荷载经常起着控制作用。对于120m 长的跨度，车道设计荷载是 1吨/米x120=120吨。抗剪设计还要乘1.5。所谓车道荷载，就是对单车道发生堵车情况的一个统计平均值。桥梁专家王宗林所说的 “在设计上允许向一侧偏，但是偏载有一定的限度，按现在交通部的相关标准，单侧大概能承受150吨左右的重量”指的就是这个120吨的线荷载外加一个35吨左右的集中荷载。王宗林一方面承认抗侧偏设计应根据这个150吨的车道荷载，另一方面又说超载8倍。这是自打耳光。难道500/150=8不成? 要想迅速估算一下那四辆卡车到底有多重原本不是难事。车的自重是一个非常固定的数值，没有任何栽赃的可能。只要货物没有在现场挥发掉，总重量也是可以准确估算的。可是我们的专家们似乎很不喜欢这样做，张嘴就是500吨！让俺看了立即有骂娘的冲动。根据网上照片的目测推算，这四辆车的全部重量不应超过300吨. 3. 施工： 王宗林说的不错。那片桥面板不仅经得起“临时车“的压，而且还经得起临时摔。因此对于上部结构来说，绝对是省优部优产品。但是一个大桥不仅仅就是由一块大板构成。无论这块大板本身多么结实，但如果把大板设计成了一块翘翘板，那末是否设计者就没有责任 ？ 4. 超载： 在所有的说法中，这个超载的说法是最站不住脚的。过去的例子多次表明，政府已经同知识分子们勾结的严丝合缝， 成了一条绳上的蚂蚱。这次不仅司机成了临时工，就连卡车都成了临时车。下面我们就来做一个简单估算，看看即便是在规范规定的150吨的荷载下，大桥是否会发生侧倾。 
如图所示. 根据图片目测所得到的桥面截面大小，可以假定桥的重量大约为每米15吨， 即总重为15x120=1800 吨，就假定是2000吨吧。由于两个单柱的存在，整个120m的桥面就成了一根三跨连续梁。连续梁的特点是重量主要由内柱承担，而梁端的支座反力就很小。这里假定80%的桥重是由内柱承担。但不幸的是， 由于内柱没有挑梁，只能看成铰接，因此抗侧偏力矩为零。由于端支座离重心 (纵向中心线)较远（1米），这样全部的抗侧偏能力都是来自端支座反力。虽然端支座能提供较大的力臂，但是反力却只有20%，因而两者乘积仍然不大。这就是为什么这个桥面的抗侧偏能力很弱的原因。当然如果端支座是锚式连接，就能提供一些抗上拔能力，情况会完全不同。但这不符合桥梁的通用设计习惯。另外，如果把端支座放的尽量靠外，侧倾也不至于发生。 结合以上分析和图示，我们可以估算这段桥所能提供的抗侧倾力矩大约是： 0.2 x 2000（吨）x 1（米）=400 吨-米。 而当单道堵车时，按照规范把150 吨的线荷载加到最不利位置（最靠外侧），产生的侧倾力矩是： 150（吨）x 3.5（米）= 525 吨-米。 因此，即便是不超载，只要把规范上给定的荷载加在大桥上，侧倾便会发生。 |
