魁北克大桥失稳事故
西奥多库珀_魁北克大桥失事记

第14卷第4期1997年11月工 程 力 学EN G I N EER I N G M ECHAN I CSV o l.14N o.4N ov. 1997西奥多 库珀——魁北克大桥失事记33本文收稿日期:1997年6月李著王景(清华大学土木系,北京100084) 1907年8月29日,在加拿大圣劳伦斯河上,魁北克大桥正在施工。
这是一座钢悬臂桥,主跨长达1800英尺(548.6m),是当时世界上最长的桥跨。
两端的锚跨结构(各长500英尺即152.4m)已完工,两悬臂跨各长562.5英尺(171.45m)也已完工,中间的悬吊跨也正在组装并已向河中伸出600英尺(182.9m)。
当时正是下午五点半,收工哨声已响过,工人们正在桁架上向岸边走去。
突然一声巨响,犹如放炮一般,南端锚跨的两根下弦杆突然被压屈,并牵动了整个南端的结构。
其结果是南端的整个锚跨及悬臂跨,以及已部分完工的中间悬吊跨,共重一万九千吨的钢材垮了下来。
由于那里的河水很深,可以行驶远洋邮轮,落入河中的桥身迅即无影无踪,只留下靠近岸边的已被扭曲的部分锚跨桥身和水中漂浮着的一些木板说明刚刚出了大事故。
当时在桥上工作的86个人中只有11人获救。
据目击者说桥身“就像是一根底部迅速融化的冰柱”般的坍塌下来。
这个事故在桥梁史上是场影响深远的灾难。
虽然整个事故的过程才15秒钟,但根子早在好几年前就种了下来。
故事要从1887年说起。
那一年加拿大成立了魁北克桥梁公司并获批准于3年内在圣劳伦斯河上造一座铁路车辆两用桥。
1897年时,这项批准已延期了3次,并且最后一次将于1905年到期。
总工程师霍尔(E.A.Hoare)于是就写信给美国宾州(Penn sylvan ia)的凤凰桥梁公司(Phoen ix B ridge Com p any),请他们在当年六月参加在魁北克举行的美国土木工程师学会年会的工程师顺便造访他一次,讨论魁北克大桥的工程项目。
参加这次讨论的有凤凰公司的总工程师丁斯(John Sterling D ean s)及美国最杰出的桥梁工程师西奥多.库珀(T heodo re Coop er)。
魁北克大桥的坍塌
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魁北克大桥的坍塌加拿大魁北克大桥建于二十世纪初期,它是当时世界上此类大桥中最大的一座。
这座大桥本该是美国著名设计师特奥多罗·库帕的一个真正有价值的不朽杰作。
库帕曾称他的设计是“最佳、最省的”。
可惜,它没有架成。
库帕自我陶醉于他的设计,而忘乎所以地把大桥的长度由原来的500米加到600米,以成为当时世界上最长的桥.桥的建设速度很快,施工组织也很完善。
正当投资修建这座大桥的人士开始考虑如何为大桥剪彩时,人们忽然听到一阵震耳欲聋的巨响——大桥的整个金属结构垮了:19000吨钢材和86名建桥工人落入水中,只有11人生还。
由于库帕的过份自信而忽略了对桥梁重量的精确计算,导致了一场悲剧。
今天,所有毕业于加拿大各大学的工程师们都带有一个铁指环,这些铁指环曾经是由取之于那座坍塌的魁北克大桥的金属制成的(现在的指环由不锈钢制造)。
它们时刻提醒工程师们,要具有高度的责任感去设计安全、牢固和有用的结构。
19世纪末,加拿大人准备在圣劳伦斯河上建造一座大桥,选定桥址后却发现桥址两岸恰好是印第安人的坟墓,一共86座。
为了建桥,加拿大人迁走了这些坟墓,而印第安人则满怀怨愤,他们公开诅咒这座桥要断三次!1903年,魁北克铁路桥梁公司请了当时最有名的桥梁建筑师美国的Theodore Cooper来设计建造。
该桥采用了比较新颖的悬臂构造,这样的结构非常流行。
但魁北克大桥却存在设计问题,自重过大而桥身无法承担。
在接近完工时,有个叫McLure的工程师发现了这个问题,并一再提醒在纽约的Cooper,Cooper最终认识到了事情的严重性,约McLure于8月29日到纽约面谈,同时给魁北克建筑工地发了封电报,禁止往桥上增加任何负荷,等他们谈完后再复工。
但是,工地上还没有收到电报,悲剧就发生了。
8月29日,魁北克大桥的南悬臂和一些中央钢结构像冰柱融化一样坍塌并掉进了圣劳伦斯河中,发生事故时桥上一共有86个工人,死了75个。
大桥第一次倒塌后,加拿大人不信邪,经过事故调查,另请高明,继续建造魁北克大桥,这次桥的规模扩大了。
工程质量事故案例典范
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工程质量事故案例典范一、魁北克大桥的悲剧。
你知道吗?在加拿大有个魁北克大桥,那可是工程界的一个“大明星”,不过是反面的那种。
这桥啊,当初设计的时候就像是一场草率的冒险。
设计师们可能是太自信了,在计算桥梁的承载能力时出了大岔子。
就好像厨师做菜,盐放错了量,那这道菜可就毁了。
他们低估了大桥要承受的重量,那钢材就像不堪重负的小身板,在施工过程中,1907年8月29日,大桥突然就崩塌了。
这一塌可不得了,75名工人瞬间就被埋在了废墟之下。
这就好比你辛辛苦苦搭积木,搭得高高的,结果发现底部不稳,“哗啦”一下全倒了,只不过这可不是简单的积木,是好多人的心血和生命啊。
后来呢,他们不甘心啊,又重新设计建造。
你以为第二次就顺利了?并没有。
因为在修改设计的时候还是有些问题没解决好,1916年9月,这桥又塌了一部分。
这就像一个老是犯同样错误的学生,在考试中一次又一次地栽在同一个坑里。
不过最后呢,经过不断地改进,这魁北克大桥总算是建成了,但它可是付出了沉重的代价才立在那儿的。
二、美国塔科马海峡大桥的“舞动”灾难。
美国的塔科马海峡大桥也是一个超级奇葩的工程质量事故案例。
这桥刚建成的时候,那外观看起来还挺酷炫的,就像一个苗条的巨人横跨在海峡之上。
可是啊,这桥有个致命的毛病。
它的设计就像是一个超级敏感的瘦子,风一吹就受不了。
在1940年11月7日那天,老天爷也没怎么发威,就一阵不算特别猛的风,这桥就开始像个醉汉一样扭动起来了。
那场面,就像是一个人在跳滑稽的舞蹈,而且越扭越厉害。
这桥的结构根本就招架不住这种扭动,最后“咔嚓”一声,桥就断了。
你能想象吗?一座大桥就这么被风给“折腾”垮了。
这就好比你盖了个房子,结果一阵小风就把房子吹得东倒西歪,最后散架了。
这也给后来的桥梁工程师们提了个醒,在设计的时候可不能只看外表,还得考虑各种自然因素,要不然就会弄出这么个让人哭笑不得的“舞动”灾难。
三、韩国三丰百货大楼的倒塌惨案。
韩国的三丰百货大楼,曾经可是个繁华的购物场所,人来人往的,大家都在里面开心地逛街买东西呢。
桥梁坍塌事故分析
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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。
重建的大桥于1950年通车,2007年,新的平行桥通车。
3、I-35W Bridge事故原因:桥梁养护不足I-35W密西西比河大桥是由明尼苏达州运输部于1967年建成的。
1990年,美国联邦政府以I-35W密西西比河大桥支座有严重腐蚀,将该桥评为有“结构缺陷”(structurally deficient),当时全美总共有超过七万座桥梁被评为此一等级。
20世纪世界十大触目惊心的严重事故
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20世纪世界十大触目惊心的严重事故1、魁北克大桥坍塌事故1907年,由于对桥梁重量的计算错误,导致大桥坍塌,19000吨钢材和86名建桥工人落入水中,只有11人生还。
2、泰坦尼克号的沉没1912年4月14日午夜,该船以41公里的时速行驶在纽芬兰大浅滩南150公里处。
据认为船长没有考虑到正在靠近的危险而船速过快,船与46000吨重的巨大浮冰相撞,导致5个水密舱破裂而全船沉没,1513人丧生。
3、兴登堡空难1937年5月6日,兴登堡号飞艇在新泽西州莱克赫斯特海军航空总站上空准备着陆,仅花32秒的时间就被烧毁,人们认为它是由发动机放出的静电或火花点燃了降落时放掉的氢气所致。
36人遇难。
4、“长尾鲨”号核潜艇事故美国“长尾鲨”号核潜艇,长85米,排水量3750吨,是当时最大的核弹。
1963年4月10日,它在距好望角408公里处作下潜300米的潜水试验时,神秘地沉入2300米深的海底,夺走了艇上129名船员的生命,事故原因始终未查出。
5、维昂特坝事故、维昂特坝是意大利维昂特河上的混凝土拱坝,位于两座陡峭的山坡之间,高858英尺,顶长625英尺。
1963年10月9日,贝卢诺附近的一股水流自维昂特大坝上100米高处直泻而下,在仅仅几秒钟内就淹没了山谷内的5个村庄,4000人丧生。
6、DC-10飞机失事事故1974年3月3日,土耳其航空公司的一架美制DC-10客机从法国首都巴黎附近的奥利机场起飞。
飞机载着335名旅客、11名机组人员和大量行李升入4000米高空,飞往英国的伦敦。
8分钟之后,一声爆炸毁灭了这个庞然大物及全部机上人员,造成当时最大的空难。
调查表明,飞机行李舱的舱门设计有误。
7、三哩岛核泄漏事故1979年3月,美国宾夕法尼亚州的哈里斯堡核反应堆发生一起事故,由于迅速及时地采取措施,完美地排除了即将发生的一场悲剧。
这一事故使人们在核安全系统方面进行了一些修改,即不仅配备活性物质,还要配备纯性物质,确保安全。
1桥梁-世界十大垮桥事故(19611201)
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一、世界十大垮桥事故
No9:葡萄牙Hintze-Ribeiro大桥坍塌
时 间 : 2001.3.4 。 原因:不祥,而葡 萄牙法官判处该桥 的设计单位设计有 缺陷。另外该桥年 久失修,无法经受 连续暴雨而坍塌。 死亡人数:59人。
一、世界十大垮桥事故
No1:韩国首尔桑苏大桥坍塌
时间:1994.10.21。大桥 主钢筋在上午上班高峰 时间突然断裂,瞬间塌 入汉江。原因:大桥在 维护过程中出现的焊接 失误及大桥的设计缺陷 和施工建筑期间的种种 问题导致大桥坍塌。死 亡人数:31人。
一、世界十大垮桥事故
No2:魁北克大桥二度坍塌
原因:由于设计上的缺陷,导致桥体实际承载量 远低于设计承载量,并导致该桥两度坍塌。首次 坍塌时间为1907年。死亡:95人
一、世界十大垮桥事故
时间:2003.8.28 当时事故发生后,当 地的居民在抗议中攻 击了政府建筑,警方 还在当地实行了宵禁。 当地居民指责政府忽 视大桥存有安全隐患 的相关警告,具体坍 塌原因不明。死亡人 数:25人。
一、世界十大垮桥事故
No6:美国Kanauga吊桥坍塌
时间:1967.12.15 原因:历时39年的高 负荷运作,使桥靠近 俄亥俄州一面的一个 链环不堪重负而断裂。 死亡人数:46人。
一、世界十大垮桥事故
No7:堪萨斯州人行桥断裂
时间:1981.7.17 原因:桥上挤满了 人群,并正在跳舞。 专家认为一个原因 是跳舞引发共振, 另一个原因就是桥 面人员过多,负荷 过重。死亡人数: 114人。
一、世界十大垮桥事故
No10:重庆市綦江县虹桥坍塌
时间:1999.1.4 原因:调查显示建 桥使用的钢筋有严 重问题。 死亡人数:49人。
最新十四座桥梁垮塌事故分析下
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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。
技术灾难《魁北克大桥垮塌》
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桥梁是交通运输的咽喉,是抗震减灾的生命线工程,在 城市建设中具有非常重要的地位。一旦桥梁因遭遇偶 然事件、功能退化而发生坍塌,将直接危害出行者的 生命安全,同时将给国家造成不可估量的经济损失。 设计失误、构造尺寸不当、施工失误、材料质量低下、 养护不足和外部诱因是引发桥梁倒塌的原因 在如今这个桥梁建造业高速发展的时期,分一架桥梁 出现一点点小失误就会带来无法挽回的后果,所以更 要求桥梁设计者认真对待每个环节,不可像库帕那样。 建造桥梁就像我们的学习,哪里出了问题就要及时补 救,不能视而不见,也不能过于自大自满,只有认真 对待每个细节,才能使我们学习这座桥梁顺利通车
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。结果至 少10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。
十四座桥梁垮塌事故分析(下)
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[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。
西奥多·库珀----魁北克大桥失事记
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第14卷第4期1997年11月工 程 力 学ENG IN EERIN G M ECHA N ICSV ol.14N o.4N ov. 1997西奥多 库珀——魁北克大桥失事记**本文收稿日期:1997年6月李著王景(清华大学土木系,北京100084) 1907年8月29日,在加拿大圣劳伦斯河上,魁北克大桥正在施工。
这是一座钢悬臂桥,主跨长达1800英尺(548.6m),是当时世界上最长的桥跨。
两端的锚跨结构(各长500英尺即152.4m)已完工,两悬臂跨各长562.5英尺(171.45m)也已完工,中间的悬吊跨也正在组装并已向河中伸出600英尺(182.9m)。
当时正是下午五点半,收工哨声已响过,工人们正在桁架上向岸边走去。
突然一声巨响,犹如放炮一般,南端锚跨的两根下弦杆突然被压屈,并牵动了整个南端的结构。
其结果是南端的整个锚跨及悬臂跨,以及已部分完工的中间悬吊跨,共重一万九千吨的钢材垮了下来。
由于那里的河水很深,可以行驶远洋邮轮,落入河中的桥身迅即无影无踪,只留下靠近岸边的已被扭曲的部分锚跨桥身和水中漂浮着的一些木板说明刚刚出了大事故。
当时在桥上工作的86个人中只有11人获救。
据目击者说桥身“就像是一根底部迅速融化的冰柱”般的坍塌下来。
这个事故在桥梁史上是场影响深远的灾难。
虽然整个事故的过程才15秒钟,但根子早在好几年前就种了下来。
故事要从1887年说起。
那一年加拿大成立了魁北克桥梁公司并获批准于3年内在圣劳伦斯河上造一座铁路车辆两用桥。
1897年时,这项批准已延期了3次,并且最后一次将于1905年到期。
总工程师霍尔(E. A.Ho ar e)于是就写信给美国宾州(Pennsylv ania)的凤凰桥梁公司(Phoenix Bridge Com pany),请他们在当年六月参加在魁北克举行的美国土木工程师学会年会的工程师顺便造访他一次,讨论魁北克大桥的工程项目。
参加这次讨论的有凤凰公司的总工程师丁斯(John Sterling Deans)及美国最杰出的桥梁工程师西奥多.库珀(T heodore Coo per)。
#“史上最短命”大桥,刚建好就坍塌#【1...
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#“史上最短命”大桥,刚建好就坍塌#【1...【19000吨钢材从天而降,75人当场丧命,罪魁祸首却是设计师本人】作为亚洲最强军事力量的存在,我国在基建领域颇有一番造诣,被外界调侃为“基建狂魔”,虽是调侃,也从侧面反映出“中国速度”,不是一般国家比得上的,不管是日常出行还是出门旅游,交通十分发达,出趟国也不过十几个小时。
我国著名的基建工程有港珠澳大桥、大兴机场等等,但并不是每个国家都能有这样的成就,比如加拿大就曾在建设大桥时,发生重大意外,刚建好的桥梁说塌就塌,近20000吨钢筋从天而降,75名无辜百姓为此付出生命,但经过仔细调查后,发现这起事故竟是人为。
发生这起事故的地点是加拿大魁北克大桥,也被称为“史上最短命”的大桥,这座大桥高104米,长987米,超长臂是它的亮点,臂距足足有549米,还曾因为臂距被记录到吉尼斯世界纪录,这座桥的亮点很多。
然而,真正让魁北克出名的是这起事故。
1904年,圣劳伦斯河附近的居民想要横跨两岸只能乘坐渡轮,且这一交通方式仅适用于夏天,等到河水结冰的时候,两岸居民将不能渡河,为了方便两岸居民的生活,加拿大政府决定在河两岸建造一座大桥,由于这座桥建造难度过大,加拿大政府特意聘请了全球知名桥梁设计师,奥多罗·库珀,他在接收到这一项目后,表示非常激动,因为这座桥有可能让自己的事业达到顶峰,正是这一虚荣心的作怪,酿成了惨剧。
他在设计桥梁时故意增加桥梁的长度,太过急于求成,根本没有考虑到桥梁的重量,而且,为了让自己的登上顶峰,他选择罕见的悬臂结构,在工程建造过程中,不断催促工人加快建造进度,以便更快完成要求,在他的催促下,桥梁离倒塌又近了一步。
比预想得还快,魁北克大桥的建设项目很快就完工了,大桥建好后,加拿大政府专门为其举行了剪彩活动,没想到,桥梁在这个时候断裂,随着一声巨响,19000吨钢材从天而降,桥上所有人都掉进了水里,最终造成75人死亡的悲惨结果,此次事故对加拿大造成了致命打击,事故发生后,相关部门对事故原因展开详细调查,总设计师“梦想成真”,名声赫赫,不过,却全部都是坏名声,不仅断送了自己的职业生涯,还因此锒铛入狱。
稳定性破坏的工程案例
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稳定性破坏的工程案例魁北克钢桥垮塌加拿大跨越魁北克河三跨伸臂桥,两边跨各长152.4 m,中间跨长548.64 m。
1907年8月29日,该桥梁垮塌。
事故原因:钢桥格构式下弦压杆的角钢缀条过于柔弱(其总面积仅为弦杆截面面积的1.1%),这样柔弱的受压承载力远小于它实际所承受的压力,缀条在压力作用下失去稳定性,导致承载能力丧失,未能起到缀条将分肢连接成可靠整体的作用。
未被可靠连接的分肢不能有效发挥承载作用,在压力作用下失稳,最终导致整个结构破坏。
这是典型的局部失稳导致结构整体破坏的典型案例。
这次严重的工程事故还与设计变更有关。
钢桥原设计中间跨跨度为487.68 m,但后来设计师Cooper认为河床中部水流湍急,若将两支墩分别向岸边移动,修建桥墩的费用会节省很多,于是将主跨跨度调整为548.64 m,跨度增加了12.5%。
这一变更使该桥成为当时世界上跨度最大的伸臂桥。
设计师主观地认为这样做(指中间跨加大跨度)没有问题,因此对桥梁内力及其引起的效应改变没有重新计算。
教训:本案例使工程师和学者们认识到缀条在格构式受压构件中的重要作用。
虽然缀条是起构造作用的,但实际上,由于初始弯曲的存在,格构式轴心受压构件在长度方向是有弯矩作用的,而沿杆长的弯矩变化必然产生剪力,该剪力主要由缀条承受,因此受压缀条受到轴力作用。
如果缀条截面过小,承载能力不足,就难免发生上述悲剧。
通过这个案例,可以使我们充分认识到格构式构件中作为连接件的缀条的重要性,对相关公式和规范中的相关构造条文生起重视之心,因为令人头疼的、枯燥的构造条款来自血淋淋的工程事故的教训,如果早日有了这些条文,某些鲜活的生命可能就不会消失。
跨度调整之后,按梁结构对这一结构进行近似分析,可以发现实际上这一变动会使各构件的内力增加到原来的27%,位移增加到原来的160%,这样的增大比例,必须重新进行计算,重新设计构件,才能安全地承担相应荷载,完成预定功能。
桥梁事故简析 (2)
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1、魁北克桥 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魁北克桥原本应该是著名 设计师博纳斯库帕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。
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。
1、魁北克桥倒塌是由于悬臂根部的下弦杆失效,这些杆件存在设 计缺陷;
2、工程规范并不适合该桥的情况,使部分构件的应力超过以往的
设计值; 3、 设计低估了结构恒载,施工中又没有进行修正; 4、 QBC和凤凰城桥梁公司都负有管理责任; 5、 工程的监管工程师没有有效的履行监管责任; 6、 凤凰城桥梁公司在计划制定、施工以及构件加工中均保证了良 好的质量,主要问题源于设计; 7、 当前关于受压杆的理论还不成熟,因此在设计时应偏于保守。
圣水大桥
• 事故原因: 材料及施工缺陷 圣水大桥位于韩国首都首尔的 汉江上,全长1160米,最初于 1979年建成。
•
大桥坍塌的直接原因是:承建 大桥工程的东亚建设公司没有按设 计图纸施工,而且在施工中又偷工 减料。
圣水大桥告诉我们一定要有业界良心
• 第一东亚建筑公司没有按图纸施工,在施 工中偷工减料,利用疲劳性能很差的劣质 钢材,这是事故的直接原因。 • 第二,当时韩国缩短工期及汉城市政当局 在交通管理上疏漏也是大桥倒塌的主要原 因,大桥设计负载限制为32吨,建成后交 通流量逐年增加,超常负荷,倒塌时负载 为43.2吨。
一片尖叫声中,大桥剪彩意外坍塌,19000吨钢筋掉落75人当场丧命
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一片尖叫声中,大桥剪彩意外坍塌,19000吨钢筋掉落75人当场丧命导语:一片尖叫声中,大桥剪彩意外坍塌,19000吨钢筋掉落75人当场丧命1907年的魁北克大桥事故过去了115年,可以说是人类发展中,诸多大桥事故中最为外界所熟知的一场大型事故。
据悉当初之所以会修建这样一座大桥,主要原因是河两岸并没有其他桥梁,两岸的民众只能通过渡轮等工具前往对岸,交通很不便利。
特别是进入冬天之后,一旦冬季河面结冰,那么渡轮的正常航行将会受到影响。
民众出现的话困难重重。
最终为了方便两岸居民的日常出行,1850年当地政府提交申请,希望能够在这里投资建桥。
但这份申请直到数十年之后,也就是1887年才得到重视,并且得到批准。
用了几年时间进行选址和设计,最终确定了具体的建桥方案。
原本当地政府曾试图将这座大桥的建设工作交给一家桥梁公司,但由于这家公司并没有建造这种大型桥梁的经验,当地只能把目光瞄准国外。
而最终美国的著名工程师奥多罗.库伯,成为了这座魁北克大桥的首席工程师。
他经过慎重计算分析后,决定采用悬臂构造方式建造。
这在当时来说,该技术是相当先进的。
原本的设计方案中,主跨长度为487.7米。
但作为首席工程师的库伯,要求将桥梁再次延长一百米左右,达到548.6米。
在很多人看来,由于这种悬臂构造的桥梁长度一直相对有限,全世界也没有数百米的建造经验。
如果这座大桥能够顺利完成建造,那么将会是国际社会的一项奇迹。
1907年8月29日,在大桥顺利建造完成后,还为此特意举行了剪彩仪式。
据悉在当天的剪彩仪式上,几位投资金额巨大的负责人负责进行剪裁,周围的民众对此也颇为关注,但就在周围尖叫声持续不断的关键时刻,大桥却突然发出巨响,轰一声,其中一个下弦杆由于压力太大意外崩溃。
说时迟那时快,15秒后,桥上的19000吨钢筋就此发生断裂,八十多名施工人员也因此落入水中。
根据报道显示,由于溺水以及钢筋砸落的因素导致的死亡人数达到了75人。
事故发生后迅速引发外界的广泛关注,因为在大桥建设之初,资源和技术层面的准备都是相当充分。
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1899年加拿大魁北克大桥动工,经历了1907年和1916年两次坍塌,直到1917年才真正竣工通车。
1907年的第一次坍塌灾难极为深重,是一起强调强度设计而未知压杆屈曲失稳造成的桥梁倒塌。
魁北克桥是由著名工程师里奥多·库珀作设计顾问工程师,准备将其建成当时世界上最长的、主跨为549 m的钢悬臂桁架梁桥。
该桥采用了前所未有的大尺寸、超出当时常用标准的高许用应力,因此非常有必要进行试验研究,但由于财政方面的原因,试验并没有认真进行。
在1900年~1907年的施工期间,库伯只在1904年前到过工地四次,他认为到工地效率低,便派一个年轻的工程师接替他在工地的工作。
1906年魁北克桥已明显出现问题,但工程并没有停下来。
1907年8月28日,当中间的组合跨正在架设时,下弦杆的腹板受压过大发生压杆失稳而引起全桥突然倒塌。
倒塌共持续10 s,但为准备这个工程,人们却花费了10年时间。
该桥梁倒塌事故的原因是对结构构件的受压失稳机理没有认识。
从此桥梁等结构设计中迅速开展了一系列压杆稳定的试验和研究工作,使结构设计从只强调强度设计,变为必须考虑强度、刚度与稳定性并重的更完善的体系。