吊桥实例分析之塔克马桥的坍塌与重建
大桥风振事故原理分析以及有效防范措施举例
⼤桥风振事故原理分析以及有效防范措施举例2019-05-10摘要：⽂章通过对塔科马⼤桥的风振事故来探究风振的原理，来概述了风洞试验的发展，以及风振有效的防护措施。
关键词：⼤桥蛇形共振；桥梁抗风；风振动防范；塔科马⼤桥1 理论概述建造⼤桥的时候我们不仅仅要考虑⼤桥的承载能⼒，美观度以及经济性，此外我们建造的⼤桥，⼤跨度桥常常因为柔度⾮常⼤，⽽受风荷载影响很⼤，⼤桥在未知的风的作⽤下会产⽣⼗分巨⼤的变形以及振动。
随着桥梁跨度的增⼤，⾮线性因素也愈加明显，不确定的因素也就变得很⼤很⼤，这就给已经⾮常复杂的风-车-桥系统研究加⼤了难度。
在风速较⼤的地区⽐如芝加哥，修建跨江、跨海铁路⼤桥时，为了确保桥梁结构及列车运⾏安全，必须要综合考虑风和列车荷载对桥梁的动⼒作⽤。
在国内外关于车桥耦合振动及桥梁抗风研究的基础上，需要考虑⼤跨度桥梁的⼏何⾮线性因素。
我们有必要来探究下⼤桥共振的原因，我们说的⼤桥看成不是⼀个刚体并有⾃振，在车辆通过⼤桥的时候对⼤桥产⽣压⼒，⼤桥就会受⼒变形，若这个⼒与⼤桥⾃⾝的震动吻合就会产⽣共振，然⽽这个问题要控制在⼀个安全范围内才对⼤桥不⾄于造成破坏。
概括来讲，该问题属于⽓动弹性振动问题.美国的塔卡马⼤桥就是这样被垮的。
原因是桥垂直⽅位的结构上的板引起了桥发⽣⼀系列振动。
桥对风有相当⼤的阻⼒，因此风被桥遮挡，⾼强度的⽓流只能从结构板上⽅经过，最后压向了桥表⾯。
由于通过的⽓流由于连续的被曲折就加快了它流动的速度，由伯努利定律可知在竖直⽅向上结构板的上⽅及下⽅将产⽣明显的压降。
⽆所谓的是风⼀直从板正前⽅吹过来，它的原因是上下⽅产⽣的压⼒降低会导致相互的抵消。
⿇烦的事是若风⽅向随机且不停地产⽣变换，这将导致压⼒产⽣不断地波动变化。
产⽣的压⼒差若加在了整个桥⾯之上，⽽且因为能够挡住风的竖直⽅向的结构板后，将产⽣涡流并且不断的加强，将会最终导致桥⾯开始振动。
从理论上讲当桥⾯经受⼀定流速的⽓流吹动，就不可避免地会产⽣⾃激振动.除此之外⼀个因素是某个桥墩由于流体的涡振产⽣松动，这使得桥墩产⽣周期性的振动，使桥⾯产⽣低频振荡，车桥耦合振动的概率很⼩，由于车辆的激励频率要⾼好多.2 桥梁风致病害典型案例分析我们举⼀个⾮常有名的例⼦吧，就是著名的塔科马⼤桥由于风振产⽣的倒塌事故。
塔克马吊桥灾难
【大桥的坍塌】
大桥被风吹垮发生于美国太平洋时间1940年11月7日上午11时。 11月7日上午10点，风速增加到每小时64公里，大桥开始歪扭、翻腾，桥基 被拖得歪来歪去，左右摆动达45度，最后，随着震耳欲聋的巨响，一头栽进了海 峡。 11月7日凌晨7点，顺峡谷刮来的风带着人耳不能听到的振荡，激起了大桥本 身的谐振。在持续3个小时的大波动中，整座大桥上下起伏达1米多。10点时振动 变得更加强烈，幅度之大令人难以置信。数千吨重的钢铁大桥像一条缎带一样以 8.5米的振幅左右来回起伏飘荡。桥面振动形成了高达数米的长长波浪，在沉重 的结构上缓慢爬行，从侧面看就像是一条正在发怒的巨蟒。 11点10分，正在桥上观测的一位教授保证说：“大桥绝对安全。”可话音刚 落，大桥就开始断裂。就在一瞬间，桥上承受着大桥重量的钢索猝然而断。大桥 的主体从天而降，坠落进万丈深渊。桥上的各种构件像巨人手中的玩具一样飞旋 而去。当时正在桥中央的一名记者赶忙钻出汽车，拼命抓住桥边的栏杆，用手和 膝盖爬行着脱了险。整座大桥坍塌了，车里的小狗和汽车一起从桥上掉落，成为 这次事故的牺牲者。
1940年11月7日，美国华盛顿州塔科马桥因风振致毁。该桥主跨长 853.4m，全长1810.56m，桥宽11.9m，而梁高仅1.3m。通过两年时间的 施工，于1940年7月1日建成通车。但由于当时人们对柔性结构在风作用 下的动力响应的认识还不深入，该桥的加劲梁型式极不合理（板式钢 梁），导致在中等风速(19m/s)下结构就发生破坏。幸好在桥梁破坏之 前封闭了交通。据说，在出事当天，一位记者把车停在桥上，并把一条 狗留在车内。桥倒塌时，只有他本人跑到了桥台处。 当地的报纸以简洁的标题对这场事故作了报道， “损失：一座 桥、一辆汽车、一条狗”。
重建后塔克马大桥
公路：华盛顿州16号干线 地点：塔科马海峡（Tacoma Narrows） 连接：塔科马（Tacoma）至吉格 港（Gig Harbor） 昵称：强健的格蒂（Sturdy Gertie） 桥梁形式：双悬索桥 主跨：2800英尺（853米） 全长：5979英尺（1822米） 通航净空：187.5英尺（ 57.15米） 通车日期：1950年10月14日（西 行）；2007年7月15日（东行） 收费：3美元（东行） 塔科马海峡大桥位于美国华盛顿 州的塔科马海峡。第一座塔科马海峡 大桥，绰号舞动的格蒂，于1940年7月 1日通车，四个月后戏剧性地被微风摧 毁。重建的大桥于1950年通车，2007 年，新的平行桥通车。
《桥梁坍塌案例》课件
加强国际合作与交流
分享经验
与其他国家和地区分享桥梁安全 建设的经验与技术。
共同研究
参与国际桥梁安全研究项目，共 同探索提高桥梁安全性能的方法
。
交流平台
建立国际桥梁安全交流平台，促 进信息共享和合作。
THANKS FOR WATCHING
制定维护计划
根据桥梁的使用情况和结构特点 ，制定定期维护和检查计划，确
保桥梁保持良好的工作状态。
检测与维修
对桥梁进行定期检测，及时发现潜 在的结构问题，采取有效的维修措 施，防止问题恶化。
培训和演练
对维护人员进行专业培训，提高他 们的技能水平，同时定期进行应急 演练，提高应对突发事件的能力。
应急响应和救援措施的准备
XX市XX区的一座跨河大桥
时间
XXXX年XX月XX日下午X点左右
涉及的桥梁和相关设施
01
桥梁名称：XX大桥
02
03
04
桥梁类型：公路桥
设计单位：XX市交通规划设 计院
施工单位：XX市市政工程公 司
02
事故桥梁在设计时可能未充分考 虑载荷、风载、地震等因素，导 致结构强度不足。
《桥梁坍塌案例》ppt 课件
目录
• 案例背景 • 事故原因分析 • 安全教训和改进措施 • 相关法规和政策 • 案例总结与启示
01
案例背景
事件概述
事件发生时间：XXXX年XX月XX日 事件发生地点：XX市XX区
事件经过：桥梁在正常使用过程中突然坍塌，造成多辆汽车和行人掉入河中。
地点和时间
地点
处罚制度
对于造成事故的责任人，相关部门会根据其过错程度和事故后果对其进行相应的处罚，包括罚款、行政拘留、刑 事处罚等。同时，对于存在安全隐患的桥梁，相关部门也会采取相应的措施进行整改和处罚，以确保桥梁安全。
吊桥实例分析之塔克马桥的坍塌与重建[详细]
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年，新的平行桥通车。
东行桥 1998年，华盛顿州几个县的选
民通过了一项议案，决定建造一座 新的大桥。2007新的大桥(新桥主桥 长1646m、主跨853m)将是一座东行 桥，与原先的大桥平行，2002年10 月4日开工，2007年7月竣工，建成 后，原先的大桥将只作为西行桥使 用。华盛顿州交通部收取每车次3美 元过桥费以收回建造成本。而原先 的西行桥从1965年起就免收过桥费， 未来也将如此。新的大桥也第一次 安装了新型“Good To Go”电子收 费系统。
吊桥实例分析之塔克马桥的 坍塌与重建
【塔科玛桥风毁事故与卡门涡街】 Tacoma Narrows Bridge
一座雄伟的单跨桥，居然被一 阵并不太大的风吹得像波浪一 样起伏，还带有一些摇晃。更 离奇的是，居然有段年代久远 的录像详细地记录了1940年11 月7日，当时享有世界单跨桥 之王的塔科马大桥被风吹垮、 坍塌的全部过程。
人们在调查这一事故收集历史资料时惊异地发现：从1818年到19世纪末， 由风引起的桥梁振动己至少毁坏了11座悬索桥。塔科马海峡吊桥倒塌后第二天， 华盛顿州州长宣布该座吊桥的设计牢靠，计划按同样设计重建。冯·卡门觉得 此事不妥，便觅来一个塔科马海峡吊桥模型带回家中，放在书桌上，开动电扇 吹风，模型开始振动起来，当振动频率达到模型的固有频时，发生共振，模型 振动剧烈。果然不出所料，塔科马海峡吊桥倒塌事件的元凶，正是卡门涡街引 起桥梁共振。其后冯·卡门令助手在加州理工学院风洞内，进一步测试塔科马 海峡吊桥模型，取得数据，然后发一份电报给华盛顿州州长：“如果按旧设计 重建一座新桥，那座新桥会一模一样的倒塌”。
材料力学案例分析
迈安那斯桥坍塌事故原因分析1．关键词：桥梁垮塌，组合变形，偏心载荷，设计失误2．事件背景时间：1983年6月27日，地点：美国康涅狄格州迈安那斯（Mianus）河桥垮塌，造成4辆汽车掉落桥下，3人死亡，多人受伤。
图1 垮塌的迈安那斯河桥该桥梁结构属于钢结构的多跨静定梁，建成于1958年，桥龄25年。
大桥双向各三线车道，每日车流量超过10万次。
大桥的悬臂式的结构在建桥当时是很流行的样式：主跨为两端外伸梁，主跨两侧各有一段约30米长的悬吊梁垮。
垮塌的是东悬吊跨的一段梁，其西端接在称为轴台的支架上，用水平销连接到中跨梁外伸段的自由端；东端以销接吊件连接在东边悬臂梁的末端，正是此悬吊组件的破坏导致了大桥的坍塌。
1983年春末，大桥边的居民向当局反映他们听到桥身发出尖锐的声响。
过去至少五六年来，这些居民陆续在河边检到桥上掉下来的混凝土碎块或碎钢屑，每次他们都尽责地向公路局报告。
而近来在轰隆的车流声中，他们又听到了新增的噪音。
一位居民表示：“像是几千只鸟同时唧喳地发出刺耳的鸣叫。
整个周末，都可以清楚地听到这样的声音。
”6月27日星期一凌晨1：30左右，大桥在一声巨响中发生坍塌。
图2 悬吊梁的支撑结构3． 事故过程与关键性细节康州公路局长看了现场的残骸后，表示他发现了桥梁倒塌的可能线索：把掉下去的桥身和悬臂式钢梁拴在一起的栓销少了一个。
这个长约18厘米的栓钉的一部分残余物最后在河里被捞起，其余的部分还在桥上，它看起来像是被剪断的。
事故起因是因为栓销断裂，还是另有原因？为了解开谜团，局长请来了专家，另外还有3家独立的工程公司和国家交通安全局的代表以及法院指派的工程师都参与了事故调查，可是各方都强调不同的理由并得出不同的结论。
事故调查最终认定了事件是按照如下的过程发生的。
这座桥在过去25年里，由于排水口误被铺路面的材料封掉，使得雨水不断从路面流到支撑桥体的悬吊组件里，浸入吊板和栓销中并产生锈蚀和冬季的冻胀；每一次，当汽车驶过桥面时，都会在吊板上产生侧推力，从而把吊板在栓销上的位置向外推，道桥与河流的斜交效应（540角）增大了上述侧推力；在悬吊跨梁的东南角上，侵蚀力、冻胀力和侧推力相叠加而形成了特别大的力，使用于约束栓销的销帽向外弯曲直至被推出去；在倒塌发生的几小时前或几天前，内吊板的下部很可能已经脱离开了栓销，使整个悬吊跨梁的东南角下倾了一点。
工程事故的调查与原因分析
塔科马海峡大桥倒塌事故的调查与原因分析姓名1：黄金钊（1123310319) 姓名2：赵光远（1123310318）【摘要】：塔科马海峡桥(Tacoma Narrows Bridge)位于美国华盛顿州,旧桥于1940年建成,该桥是华盛顿州耗资640万美元建成的悬索大桥,享有世界单跨桥之王的称号．该桥主跨853．4m,全长1 810．56m,桥宽11．9m,而梁高仅1．3m．通过两年时间的施工,于1940年7月1日建成通车,大桥刚投入使用就出现了上下起伏。
四个月后，同年11月7日上午约十一点，塔科马大桥在震动中倒塌。
【关键词】：塔科马大桥，倒塌，风压，振动，原因一·工程事故的调查20世纪上半叶，美国奥林匹克半岛尚未开发，看到其资源的经济潜力，越来越多的人希望在这里建造大桥。
1923年即有一个委员会在做建桥的可行性研究。
1927年塔科马商会路桥委员会确认了建桥的可行性并组成了一个集资委员会负责前期的勘测筹款。
1928年塔科马商会正式宣布建桥，并开始筹款，然而在未来的五年中并没有筹得足够的资金。
开始时桥梁采用当时流行的悬索结构，华盛顿州的工程师克拉克.艾尔德里奇早先提出一个初步设计，采用25英尺高钢桁架梁，预计造价1100万美元，他将设计方案交给多个专家审核，其中一个来自纽约的工程师赖昂.莫伊塞夫认为他可以花更少的钱建桥，他将梁高减为8英尺高的钢板梁，由于梁高的变矮使桥更优雅，更具观赏性，同时也降低了成本，预计造价600万美元。
莫伊塞夫是纽约曼哈顿大桥的设计者，旧金山金门大桥的主要设计者，在桥梁设计上小有名气，因此他的设计被接受。
经过波折的资金筹集，终于在1938年11月23日由太平洋桥梁公司开始上部结构的施工。
桥的夸高比高达350，跨宽比达72，桥梁没有足够的刚度，从而经不住风的侵袭。
大桥在1940年6月底建成后不久（通车于1940年7月1日），人们就发现大桥在微风的吹拂下会出现晃动甚至扭曲变形的情况。
桥梁垮塌事故分析施工阶段
一、支架模板等的垮塌
1、天津彩虹大桥 桥梁概况：
天津彩虹大桥于1996年8月6 日开工， 1998年10月31日竣 工。工程总投资约3．4亿元。 彩虹大桥按一级汽车专用公 路设计，双向四车道，全长 4.565公里。其中主桥长504m， 宽29m。该桥没计采用3x168m 下承式无推力钢管混凝土拱 桥。引桥长712m，宽27m，采 用25孔25m预制梁和2孔50m现 浇梁。
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事故原因分析
直接原因
1、 施工过程擅自改变 施工方案，支架体系 存在严重隐患。 2、 堆沙不均匀造成 支架体系失稳。 1.钢管立柱直接立在水泥砼 路面上，柱基不坚实，产生 了一定的竖向和水平位移 2.贝雷支架缺少斜向支撑， 侧向约束薄弱，在堆荷过程 的外力作用下(堆荷设计重量 1065t,实际加载至700t时)， 由于支撑体系的局部变形引 发支撑体系整体失稳破坏， 造成严重支架垮塌事故。
4. 四川江安长江大桥
2005-10-30，施工中的江 安长江大桥6号桥墩顶部 钢架垮塌，导致9人受伤， 2人死亡 原因分析：长期停工致使 钢筋锈蚀，加上长江上风 力过大所致 施工单位：四川路桥
桥梁事故案例分析
事故现场照片
事故现场照片
事故现场照片
事故现场照片
2、间接原因 （1）设计缺陷 引桥采用“独柱桥墩”结构，理论上有先天缺陷，塌 桥长度一共120多米，桥面整体侧翻。这120米，分成 3块，事故发生点集中分布在前两块，大概为前80米。 桥的主要结构是钢梁混凝土组合梁，桥体侧翻后，钢 梁一点没变形，混凝土也没有大的损害，二者间连接 也较好，整体没有任何地方断裂。所以说，引桥采用 “独柱桥墩”结构，理论上有先天缺陷，作为设计者， 可以适当在一些关键路段多考虑超载路段因素，加大 安全系数还是必要的。
（2）施工质量差 从现场情况看，倾覆的桥板上部、下部、周围的桥 体都没有问题，且桥板是整块倾覆，下坠后也没有发 生断裂，T型桥墩的悬臂端只是在端部发生局部破坏， 说明质量还是可以的。但在混凝土中发现木材和编织 袋，在桥面板边缘的板及护栏出现多处裂缝则说明施 工存在一定的违规现象 ，不规范施工还是存在的。
焊接质量、接头位置及锁锚质量均无明确要求。在成桥 增设花台等荷载后，主拱承载力不能满足相应规范要求。 （5）桥梁管理不善 吊杆钢绞线锚固加速失效后，西桥头下端支座处的拱架 钢管就产生了陈旧性破坏裂纹，主拱受力急剧恶化。 2、事故间接原因 建设过程严重违反基本建设程序。未办理立项及计划 审批手续，未办理规划手续，未进行设计审查，未进行施 工招投标，未办理建筑施工许可手续，未进行工程竣工验 收。 设计、施工主体资格不合格。私人设计，非法出图； 施工承包主体不合法；挂靠承包，严重违规。
事故现场照片
事故现场照片
事故现场照片
1、 直接原因 大桥主拱圈砌筑材料未满足设计和规范要求，拱桥上部 构造施工工序不合理，主拱圈砌筑质量差降低了拱圈砌 体的整体性和强度，随着拱上施工荷载的不断增加，造 成1号孔主拱圈靠近0号桥台一侧约3m至4m宽范围内，即 2号腹拱下的拱脚区段砌体强度达到破坏极限而坍塌，受 连拱效应影响，整个大桥迅速坍塌。 2、 间接原因 （1）施工单位方面的原因。施工单位严重违反工程建设 质量和安全生产法规及技术标准，施工质量控制不力， 现场管理混乱。
部分桥梁垮塌事故分析
部分桥梁垮塌事故分析文本摘要：本文细数了国内外多座桥梁严重垮塌事故，其事故成因有认知不足、设计施工缺陷、自然灾害、管理养护不周等。
前事不忘，后事之师，这些事故提醒着我们桥梁工程师要以高度的责任感来完成桥梁的建设，确保桥梁质量安全。
关键词：魁北克大桥塔科马大桥九江大桥1、Quebec Bridge事故原因：设计考虑不足，构件失稳位于加拿大的圣劳伦斯河之上的Quebec Bridge本该是著名设计师Theodore Cooper的一个真正有价值的不朽杰作。
作为当时世界上最长跨度的钢悬臂桥，库帕忘乎所以地把大桥的主跨由490米延伸至550米，以此节省建造桥墩基础的成本。
然而就在这座桥即将竣工之际，悲剧发生了。
1907年8月29日，大桥杆件发生失稳，突然倒塌，19000吨钢材和86名建桥工人落入水中，只有11人生还。
由于库帕的过分自信而忽略了对桥梁重量的精确计算，导致了一场事故。
1913年，这座大桥的建设重新开始，然而不幸的是悲剧再次发生。
1916年9月，中间跨度最长的一段桥身在被举起过程中突然掉落塌陷。
结果13名工人被夺去了生命。
事故的原因是举起过程中一个支撑点的材料指标不到位造成的。
1917年，在经历了两次惨痛的悲剧后，魁北克大桥终于竣工通车，这座桥至今仍然是世界上最长的悬臂跨度大桥。
2、Tacoma Narrows Bridge事故原因：理论认知有限，风毁塔科马海峡大桥位于美国华盛顿州的塔科马海峡。
第一座塔科马海峡大桥于建于1938年11月到1940年7月，中跨853m。
在建造最后阶段，人们就发现大桥在微风的吹拂下会出现晃动甚至扭曲变形的情况，司机在桥上驾车时可以见到另一端的汽车随着桥面的扭动一会儿消失一会儿又出现的奇观。
1940年11月7日，大桥在远低于设计风速的19m/s（相当于八级大风）风速下发生强烈的风致振动，桥面经历了70min振幅不断增大的反对称扭转振动，最终导致桥面折断坠落到峡谷中。
塔科马大桥坍塌原因分析
塔科马大桥坍塌原因分析塔科马大桥坍塌原因分析摘要:塔科马海峡桥(Tacoma Narrows Bridge)位于美国华盛顿州，旧桥于1940年建成，同年11月，在19m/s的低风速下颤振而破坏，震动了世界桥梁界，从而引发了科学家们对桥梁风致振动问题的研究，形成了桥梁风工程的新学科，并将风振动研究不断提高到新的科学水平。
关键词:共振、风振动、扭振正文:大桥坍塌理论价值当时，人们对这种狭长的桥梁设计找不出可以指责的地方，认为桥梁具有一定的承载能力就足以安全了，其实不然。
因为那时人们对于悬索桥的空气动力学特性知之甚少，这场灾难在当时说来是属于不可预测的，或称不可抗拒的。
但是，塔科马海峡大桥的坍塌事故还是引起了工程技术人员的关注，它的经验与教训对以后的大桥设计产生了很大的影响，从此开始了现代桥梁的风洞研究与试验。
在今天看来，塔科马海峡大桥坍塌那天，海上的风并不是很大，事故的真正原因就是梁体刚度不足，在风振的作用下桥梁屈曲失稳。
桥梁在风的作用下产生了上下振动，振幅不断增大并伴随着梁体的扭曲，吊索拉断，加大了吊索间的跨度，使梁体支撑不均，直至使梁体破坏。
风是怎样作用在桥上的呢,为什么相当均匀的风，会使桥产生脉冲式的振动，然后变为扭转振动呢,研究的结果表明，是桥上竖直方向的桥面板引起了桥的振动，它对风的阻力很大，风被挡之后，大量的气流便从桥面板的上方经过然后压向桥面。
由于吹过的气流因不断地被屈折而使速度增加，所以在桥面板的上方和下方压力降低。
如果风总是从桥梁横向的正前方吹来，那倒不要紧，因为上下方的压力降低会互相抵消。
但是，如果风的方向不停地变换的话，压力就会不断地变化。
这一压力差作用在整个桥面上，并因挡风的竖直结构板后所产生的涡流而得到加强，结果桥就开始形成波浪式振动，过大的振动又拉断了桥梁结构，最终使桥梁坍塌。
幽默的美国人后来在谈起塔科马海峡大桥时诙谐的称之为舞动的格蒂(Galloping Gertie)。
十四座桥梁垮塌事故分析(下)
[转] 随写：十四座桥梁垮塌事故分析（上）国内外桥梁2010-08-16 17:02:27 阅读273 评论2 字号：大中小订阅本文细数了国内外14座桥梁严重垮塌事故，其事故成因有认知不足、设计施工缺陷、自然灾害、管理养护不周等。
前事不忘，后事之师，这些事故提醒着我们桥梁工程师要以高度的责任感来完成桥梁的建设，确保桥梁质量安全。
1、Quebec Bridge事故原因：设计考虑不足，构件失稳位于加拿大的圣劳伦斯河之上的Quebec Bridge本该是著名设计师Theodore Cooper 的一个真正有价值的不朽杰作。
作为当时世界上最长跨度的钢悬臂桥，库帕忘乎所以地把大桥的主跨由490米延伸至550米，以此节省建造桥墩基础的成本。
然而就在这座桥即将竣工之际，悲剧发生了。
1907年8月29日，大桥杆件发生失稳，突然倒塌，19000吨钢材和86名建桥工人落入水中，只有11人生还。
由于库帕的过分自信而忽略了对桥梁重量的精确计算，导致了一场事故。
1913年，这座大桥的建设重新开始，然而不幸的是悲剧再次发生。
1916年9月，中间跨度最长的一段桥身在被举起过程中突然掉落塌陷。
结果13名工人被夺去了生命。
事故的原因是举起过程中一个支撑点的材料指标不到位造成的。
1917年，在经历了两次惨痛的悲剧后，魁北克大桥终于竣工通车，这座桥至今仍然是世界上最长的悬臂跨度大桥。
2、Tacoma Narrows Bridge事故原因：理论认知有限，风毁塔科马海峡大桥位于美国华盛顿州的塔科马海峡。
第一座塔科马海峡大桥于建于1938年11月到1940年7月，中跨853m。
在建造最后阶段，人们就发现大桥在微风的吹拂下会出现晃动甚至扭曲变形的情况，司机在桥上驾车时可以见到另一端的汽车随着桥面的扭动一会儿消失一会儿又出现的奇观。
1940年11月7日，大桥在远低于设计风速的19m/s（相当于八级大风）风速下发生强烈的风致振动，桥面经历了70min振幅不断增大的反对称扭转振动，最终导致桥面折断坠落到峡谷中。
桥梁工程质量事故案例及教训(3-2)
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间接原因
1、 技术管理混乱，支架设计和预压 试验方案未按规定程序审批。 2、 施工现场管理混乱，堆沙作业未按 程序堆放。 3、 未对临时招用的堆沙人员进行必要 的安全教育。 4、 工程监理不严，对施工设计方案 未经审批，支架体系存在明显隐患， 未采取有效措施予以制止并及时向上 级反映。 5、 对监理工作监督检查不力。 6、 施工安全监督管理不严。
土 土体弹性抗力
γ土* 土 γ*
失稳的钢板桩折线
13
14
原因分析
1 对地质情况没有认真分析， 区别对待！锚固段太浅；
2 没有认真计算工况稳定等 必要数据以指导施工；
3 第3层支撑（围囹）刚度不 够；
4 下部无支撑区域过大，钢 板桩抵挡不了外部水和土的 侧压力而失稳！
5 平撑与钢板桩没有电焊牢 固！未形成整体受力体系。
26
韶关坪乳公路 白桥坑大桥
3.施工方法错误：由于没有单独完整的施工组织设计，施 工未按施工技术规范规定的分环分段浇注进行；实际浇 注中，加载不均衡、不对称，致使整个支架受力不均衡， 最终导致支架失稳而倒塌。
4.施工现场指挥处置失当：在浇注过程中，曾多次出现模板 和钢筋翘起等事故隐患苗头，大桥坍塌的危险征兆已十 分明显，施工单位负责人仍麻木不仁，不是进行认真科 学分析，从中找出原因、制定有效的观察、控制及撤离 方案，，而是盲目决断、坚持错误指挥，冒险作业，野 蛮施工，接连发生人为决策和指挥管理的重大失误。， （如采取用人踩、用预制板压、用手动葫芦强行拉等、 不正确的措施），加剧了事故危险因素的累积、演变， 加剧了支架的不稳定性。
8
事故6
东莞某桥φ1.6m钻孔桩成桩后，检测 发现桩底有1m沉砂！
原因：清孔不彻底； 泥浆池内有沉渣； 清孔完成—封混凝土的时间过 长，
7桥梁垮塌事故
印度在建地铁高架桥坍塌
2006年10月5日,陕西紫阳县一座公路拱桥近日在合 龙施工时突然垮塌,当场导致11名施工人员受伤.,该事 故系未经过安全技术工序验收,包工方擅自作业所致. 垮塌的拱桥叫何家沟公路拱桥,位于紫阳县芭蕉乡钟 林村附近310省道上,是一座8米跨距的片石混凝土结构桥 梁.正在合龙施工的拱桥为何会突然垮塌?紫阳公路段段 长徐英平说,按规定,在拱桥合龙施工前,支撑拱架必须 通过业主单位(公路段)安全技术验收合格后,方可进行 下一步合龙施工.但包工头熊某没有经过工序验收,就擅 自违章蛮干.徐英平认为,垮塌的原因可能是支撑木结构 部分有些松动,致使整体强度降低,导致拱桥垮塌.
7月23日下午16时许,建于南宋嘉定四年(1211年)的福建泉州顺济 桥因年久失修发生两处坍塌,断成三截.专家分析,桥倒塌极有可能是 前几天碧利斯台风袭击,水流急涨所导致的. 顺济桥,位于泉州南门外,是横跨晋江河上的一座大桥.该桥距今 已有795年历史,是当年泉州太守邹应龙倡建的,外国商人捐资修建的. 1931年,该石桥改为钢筋水泥公路桥,成为福建的主要交通桥梁,曾是 厦门往福州的必经大桥.
福建漳州江东800年古桥被洪水冲垮
6月2日凌晨2时许,受上游强降雨的影响,罕见的洪水冲垮了 江东古桥西侧护坡(金刚墙),护坡出现松动,逐渐被激流掏空;至 早上8时,护坡被彻底冲垮,铺设在上面的5条石板桥梁掉到江里.
1. 重大水害造成的桥梁坍塌事故 2. 风灾害造成的桥梁事故 3. 4. 5. 6. 7. 船舶,车辆碰撞桥梁事故 超载引起的桥梁事故 设计,施工失误引起的桥梁坍塌事故 年久失修引起桥梁垮塌 其它原因引起桥梁垮塌
受台风"圣帕"影响,江西省永丰县七都乡堪下桥桥墩被洪水冲 毁,致使桥墩下沉,桥体倾斜,桥面扭曲断裂,车辆被迫禁止通行. 七都乡11个村1.4万群众唯一的公路通道中断,给群众的生产生活带 来了极大的困难.但新的公路桥梁重建尚需一年以上的时间,因此, 迫切需要建设公路便桥以解群众之难.
Tacoma Narrows Bridge 因共振倒塌.
塔科马海峡大桥Tacoma Narrows Bridge每一名建筑工程师都了解这样一个事实：在上个世纪上半叶，横跨于美国华盛顿州普吉特海峡塔科马峡谷上的一座钢结构大桥被风“刮”断了。
我回到自己的寓所，再次观看网络中有关塔科马大桥悲壮的史诗般镜头： 1940年7月1日，造型优美的塔科马钢铁大桥建成通车。
大桥刚投入使用就出现上下起伏的振动，引得许多人驱车前往享受这种奇妙的感觉。
11月7日晨7:00，顺峡谷刮来的8级大风带着人耳不能听到的振荡，激起了大桥本身的谐振。
在持续3个小时的大波动中，整座大桥的上下起伏竟达1米之多。
10:00时振动变得更加强烈了，其幅度之大简直令人难以置信。
数千吨重的钢铁大桥由刚性变成了柔性，像一条缎带一样以8.5米的振幅左右来回起伏飘荡。
高达数米的长长波浪在沉重的结构上缓慢爬行，从侧面看起来就像是一条正在发怒的巨蟒。
在整个过程中共振在不断地逐渐加强，但是谁也想不到将会产生什么样的后果。
结局本来是设计师们应该预料到的，现在它马上就要发生了。
11:10，正在桥上观测的一位教授保证说：大桥绝对安全。
可他话音刚落，大桥就开始断裂，教授沿着桥上的标志线安全地退了下来。
就在这一瞬之间，桥上那承受着大桥重量的钢索在怪物般起伏的进攻下失去了束缚力，猝然而断。
大桥的主体从天而降，整个拍落到万丈深渊。
桥上的其他构件也难逃噩运，仿佛电影中的慢镜头一样，各种构件像巨人手中的玩具一样飞旋而去。
当时正在桥中央的一名记者赶忙钻出汽车，拼命抓住桥边的栏杆，用手和膝盖爬行着脱了险。
整座大桥坍塌了！车里的小狗和汽车一起从桥上掉落，成为这次事故的唯一牺牲者。
在观看这些镜头的同时，由于近来对桥梁发展史的偏爱，我专门注意了塔科马大桥的跨径——853米。
网络有关区域除了存有事故本身的资料，还张贴有许多有趣的轶闻，比如——事故发生后人们才得知，大桥投保额达800万美元的保险金早已被保险公司的一名外勤工作人员私吞，为此他当然锒铛入狱。
塔科马大桥倒塌事故分析
对结构设计理论的挑战
结构设计缺陷
塔科马大桥的倒塌暴露了结构设计上的 缺陷，这引发了对当时结构设计理论的 质疑。
VS
理论改进
这次事故促使了结构设计理论的改进和发 展，以避免类似事故的再次发生。
04 事故教训与改进措施
加强工程监管与质量检查
建立严格的工程监管制度
加强质量监管人员培训
确保每个工程阶段都经过严格的质量 检查和验收，防止出现偷工减料、违 规操作等问题。
提高监管人员的专业素质和责任心， 确保他们能够准确判断工程质量的优 劣，并提出有效的改进措施。
提高质量检查技术水平
引进先进的检测设备和仪器，提高质 量检查的准确性和可靠性，及时发现 潜在的质量隐患。
03 事故后果与影响
人员伤亡与损失
人员伤亡
塔科马大桥倒塌事故造成了大量的人员伤亡，其中包括司机 和乘客。
经济损失
事故导致了巨大的经济损失，包括桥梁修复、赔偿受害人、 以及交通中断带来的经济损失。
对当地交通的影响
交通中断
塔科马大桥的倒塌导致当地交通严重 中断，影响了人们的出行和货物运输。
替代交通方案
施工时未能按照规范要求安装缆索， 导致桥面在风力作用下发生扭曲。
混凝土质量不达标
部分桥墩混凝土质量不达标，降低了 桥梁的承载能力。
风力影响
极端风况
事发当天塔科马地区遭遇极端风况，风速达到每小时40英里，超过了桥梁设计 承受的极限。
风向影响
风向与桥面呈一定角度，导致桥面受到较大的侧向压力，加剧了共振效应。
在大桥的建设过程中，由于采用了新的建筑技术和材料，如轻质混凝土和钢丝绳 ，大桥的建设进度非常快。然而，这些新技术和材料的使用也带来了新的挑战和 风险。
桥梁垮塌事故案例分析讲义
桥梁垮塌事故案例分析讲义桥梁垮塌事故在城市建设和交通发展中，是一种严重的灾难事件，不仅会对人们的生命财产安全造成巨大威胁，还会对社会和经济产生重大影响。
因此，及时对桥梁垮塌事故进行案例分析，提取事故原因以及教训，对于预防类似事故的再次发生具有重要意义。
下面是一份桥梁垮塌事故案例分析的讲义，供参考。
一、案例简介在市的县，一座高速公路桥梁在通行期间突然垮塌，造成多人伤亡和交通瘫痪，严重影响了当地的交通运输和经济发展。
二、事故原因分析1.设计问题：经初步调查，该桥梁存在设计异常的问题。
设计上的失误导致桥梁在通行过程中承受了超过其设计荷载的重量，从而引发了桥梁的垮塌。
教训：合理的桥梁设计是确保其承重能力和结构稳定性的基础，设计应当符合国家相关标准和规范，严格按照实际情况进行计算和验证，确保桥梁的安全性。
2.施工质量问题：进一步调查发现，桥梁的施工质量也存在一定问题。
部分焊接点和连接点的质量不达标，导致桥梁结构强度不足。
教训：在桥梁施工过程中，要严格按照工艺要求进行施工，确保焊接和连接工作的质量，加强工艺监督和质量检验，杜绝施工质量问题。
3.维护管理不到位：对于这座已经通行多年的桥梁，维护和保养工作存在缺失。
定期检查和维护不到位，导致一些问题长期得不到及时修复，最终导致垮塌事故的发生。
教训：桥梁是公共交通设施，需要定期进行检查和维护，及时修复存在的问题，确保桥梁的安全和可靠运行。
同时，要加强桥梁管理工作，制定更为完善的管理措施和制度。
4.监管不到位：对于桥梁的建设、维护和管理，市政府相关部门的监管存在漏洞。
没有进行足够的监督和检查，导致桥梁问题得不到及时发现和解决。
教训：相关部门要加强对桥梁建设和维护的监管，确保工作的规范和标准执行，定期进行检查和评估，提高监督和管理水平。
三、预防措施1.完善设计审查制度：加强对桥梁设计的审查和验证工作，确保设计符合相关标准和规范，设计方案科学合理。
3.健全维护管理机制：建立完善的桥梁维护管理制度，包括定期检查、维护和修复工作。
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1940年，美国华盛顿州的塔科玛峡谷上花费640万美元，建造了一座主跨度 853.4米的悬索桥。建成4个月后，于同年11月7日碰到了一场风速为19米/秒的 风。虽风不算大，但桥却发生了剧烈的扭曲振动，且振幅越来越大（接近9米）， 直到桥面倾斜到45度左右，使吊杆逐根拉断导致桥面钢梁折断而塌毁，坠落到 峡谷之中。当时正好有一支好莱坞电影队在以该桥为外景拍摄影片，记录了桥 梁从开始振动到最后毁坏的全过程，它后来成为美国联邦公路局调查事故原因 的珍贵资料。
造栈桥的提议，但20世纪20年代人们才达成一致意见，建造计划最终 在1937年得以继续，华盛顿州立法机关制定了华盛顿州的桥梁税并拨 款5000美元研究塔科马市和皮尔斯县对塔科马海峡建桥的需求。
从一开始，资金问题就是最大的问题，拨款并不足以支付建桥成 本。但是大桥的建设却得到了美国军方的大力支持，大桥的建成将大 大方便海军在布雷默顿的造船厂和陆军在塔科马的军事基地的交通。
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【大桥的坍塌】
大桥被风吹垮发生于美国太平洋时间1940年11月7日上午11时。 11月7日上午10点，风速增加到每小时64公里，大桥开始歪扭、翻腾，桥基
被拖得歪来歪去，左右摆动达45度，最后，随着震耳欲聋的巨响，一头栽进了海 峡。
11月7日凌晨7点，顺峡谷刮来的风带着人耳不能听到的振荡，激起了大桥本 身的谐振。在持续3个小时的大波动中，整座大桥上下起伏达1米多。10点时振动 变得更加强烈，幅度之大令人难以置信。数千吨重的钢铁大桥像一条缎带一样以 8.5米的振幅左右来回起伏飘荡。桥面振动形成了高达数米的长长波浪，在沉重 的结构上缓慢爬行，从侧面看就像是一条正在发怒的巨蟒。
吊桥实例分析之塔克马桥的 坍塌与重建
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【塔科玛桥风毁事故与卡门涡街】 Tacoma Narrows Bridge
一座雄伟的单跨桥，居然被一 阵并不太大的风吹得像波浪一 样起伏，还带有一些摇晃。更 离奇的是，居然有段年代久远 的录像详细地记录了1940年11 月7日，当时享有世界单跨桥 之王的塔科马大桥被风吹垮、 坍塌的全部过程。
州长设立一个塔科马海峡吊桥倒塌事件考察小组，冯·卡门系成员之 一。经一番争论，冯·卡门终于说服当时不懂空气动力学知识的桥梁设计师， 在建新桥之前，先将桥梁模型进行风洞测试。会议决定采用新的设计避免卡门 涡街对桥梁引起的祸害。
4பைடு நூலகம்
现有塔科马海峡吊桥
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現有及加建中的橋樑
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【曾经的塔科马海峡大桥】
昵称：舞动的格蒂（Galloping Gertie） 桥梁形式：悬索桥 主跨：2800英尺（853米） 全长：5000英尺（1524米） 通航净空：195英尺（59.4米） 通车日期：1940年7月1日 坍塌日期：1940年11月7日 人们希望在这里建桥的愿望可以追溯到1889年为北太平洋铁路建
华盛顿州的工程师克拉克·艾尔德里奇（Clark Eldridge）提出 一个初步计划，桥梁必须通过严格的实验并使用常规设计，资金则由 联邦政府公共工程管理处（PWA）拨款一千一百万美元。但是来自纽约 的工程师莱昂·莫伊塞夫（Leon Moisseiff）上书联邦政府公共工程 管理处，认为他可以花更少的钱建桥。
人们在调查这一事故收集历史资料时惊异地发现：从1818年到19世纪末， 由风引起的桥梁振动己至少毁坏了11座悬索桥。塔科马海峡吊桥倒塌后第二天， 华盛顿州州长宣布该座吊桥的设计牢靠，计划按同样设计重建。冯·卡门觉得 此事不妥，便觅来一个塔科马海峡吊桥模型带回家中，放在书桌上，开动电扇 吹风，模型开始振动起来，当振动频率达到模型的固有频时，发生共振，模型 振动剧烈。果然不出所料，塔科马海峡吊桥倒塌事件的元凶，正是卡门涡街引 起桥梁共振。其后冯·卡门令助手在加州理工学院风洞内，进一步测试塔科马 海峡吊桥模型，取得数据，然后发一份电报给华盛顿州州长：“如果按旧设计 重建一座新桥，那座新桥会一模一样的倒塌”。
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1940年11月7日，美国华盛顿州塔科马桥因风振致毁。该桥主跨长 853.4m，全长1810.56m，桥宽11.9m，而梁高仅1.3m。通过两年时间的 施工，于1940年7月1日建成通车。但由于当时人们对柔性结构在风作用 下的动力响应的认识还不深入，该桥的加劲梁型式极不合理（板式钢 梁），导致在中等风速(19m/s)下结构就发生破坏。幸好在桥梁破坏之 前封闭了交通。据说，在出事当天，一位记者把车停在桥上，并把一条 狗留在车内。桥倒塌时，只有他本人跑到了桥台处。
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原先的建设规划25英尺深（7.6米）的钢梁增加刚度，莫伊塞夫— —著名的金门大桥的受尊敬的设计师和顾问工程师，建议采用8英 尺（2.4米）深的浅支持梁。他的方案使钢梁变窄，并且使大桥更 优雅，更具观赏性，同时也降低到建造成本。最终莫伊塞夫的设计 方案胜出。1938年6月23日，联邦政府公共工程管理处批准了600多 万美元的拨款用来建造塔科马海峡大桥。另外160万美元将通过收 税筹集，最终的建造成本为800万美元。
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里奥纳德·科茨沃斯（Leonard Coatsworth）在桥梁坍塌事故发生 时成功地逃离，以下是他的报告：“当我刚驾车驶过塔桥时，大桥开始来回剧烈 晃动。当我意识到时，大桥已经严重倾斜，我失去了对车的控制。此时我马上刹 车并弃车逃离。我耳边充斥着混凝土撕裂的声音。而汽车在路面上来回滑动。大 部分的时候我靠手和膝盖爬行，我爬到500码（450米）外的大桥塔楼我呼吸急促， 膝盖都磨破流血了，双手上满是瘀伤。最后我使出最后的力气跳到了安全地带， 在收费口回头望去，我看到大桥彻底被摧毁的一幕，我的车也随着大桥一起坠入 了海峡。”
使用浅支撑梁的决定最终在不久的将来被证明是造成桥梁坍塌 的重要原因。8英尺（2.42米）的支撑梁并不足以使路基拥有足够 的刚度，从而使大桥经不住风的侵袭。从一开始，大桥的振动就使 之声名狼藉。轻度至中度的风就可以导致大桥来回摇摆，中心的摆 动可达每4到5秒几英尺。因此大桥被当地居民起绰号叫“舞动的格 蒂”。司机在桥上行驶可以明显感觉到桥的摆动，振动吸引许多人 驱车前往，享受这奇妙的感觉。
11点10分，正在桥上观测的一位教授保证说：“大桥绝对安全。”可话音刚 落，大桥就开始断裂。就在一瞬间，桥上承受着大桥重量的钢索猝然而断。大桥 的主体从天而降，坠落进万丈深渊。桥上的各种构件像巨人手中的玩具一样飞旋 而去。当时正在桥中央的一名记者赶忙钻出汽车，拼命抓住桥边的栏杆，用手和 膝盖爬行着脱了险。整座大桥坍塌了，车里的小狗和汽车一起从桥上掉落，成为 这次事故的牺牲者。