桥梁为什么会倒塌?你应该害怕的 5 个理由

2021-12-30 13:44:42

当亚特兰大 85 号州际公路的一部分于 3 30 日坍塌时,整个世界集体倒吸一口凉气。是恐怖袭击、纵火、蓄意破坏吗?是基础设施老化,还是我们国家在基础设施更新方面严重落后的迹象?

虽然许多细节仍然未知,但证据表明了多种因素的结合,包括无家可归者纵火、桥下储藏室周围缺乏安全保障以及那里储存易燃材料。《亚特兰大宪法报》的一项调查发现,在全州范围内,类似材料的储存在桥下很常见,而且缺乏文件和安全措施。

5 月,那座桥重新开放,目前看来结构完好。它的建造者 CW Matthews 说,它是世界上检查最多、最安全的桥梁之一。虽然亚特兰大松了一口气,但全国其他地区可能想仔细看看他们自己的桥梁。自 2000 年以来,仅在美国就有至少 23 座主要桥梁倒塌,造成 40 多人死亡,甚至更多人受伤。这还不包括在全国范围内倒塌的许多较小的地方桥梁,这些桥梁从未成为全国性新闻。以下是现代桥梁倒塌的五个常见原因。

一:自然灾害

地震和洪水是一个大问题,特别是对于可能在现代要求重复安全措施之前建造的旧桥。在气候变化开始造成破坏之前建造的桥梁根本不是针对当前的极端天气模式而设计的。

地震通过摇晃和造成结构损坏来破坏桥梁。由于包括树木和建筑物在内的碎屑被水抬起并强力推向桥梁的结构元件,洪水也会造成同样严重的破坏。在这两种情况下,桥梁的某些部分都会崩溃、破裂和冲走。

例如,爱荷华州雪松河上的一座铁路桥于 2008 年倒塌,将 20 辆装满岩石的漏斗车丢入河中。幸运的是,没有人受伤。

二:建筑拆迁事件

许多桥梁倒塌发生在施工或拆除过程中。这似乎没有桥梁倒塌的交通那么危险,但这些事故可能更加致命。在施工和拆除过程中,可能有数十名工人在桥上或桥下,远远超过正常使用结构时通常在场的人数。

1907 年,魁北克市的一座桥梁在施工过程中倒塌,原因是在过程中的关键点出现了计划外的重量。据报道,一名现场工程师注意到这座桥开始变形,但他的观察没有被认真对待。当结构倒塌时,它造成 75 名工人死亡,其他人受伤。

三:设计制造缺陷

如果世界是由乐高积木构成的,因此每个建筑项目都一样,那么桥梁建设就可以完美无缺,也许桥梁永远不会倒塌。在现实世界中,每个桥梁项目都是不同的。周边地区的地质情况、交通量、当地天气、可用的建筑材料,甚至理想的美学都对设计和施工产生了独特的影响。虽然可以应用其他项目和历史的经验教训,但设计和制造错误总是有机会潜入。

1967 年,弗吉尼亚州俄亥俄河上的银桥在据称目击了一种被称为“天蛾人”的神秘生物后倒塌,引起了人们的注意。然而,经过调查,倒塌结果证明是钢眼杆故障造成的。随着时间的推移,眼杆腐蚀,直到最终失效。那次倒塌造成46人死亡。

四:维护不当或疏忽

美国土木工程师协会将美国的基础设施维护和安全评级评为极低的 C+。对于经常在美国高速公路上行驶的任何人来说,这应该会引起人们的关注和焦虑,尤其是如果你住在一个有很多桥梁的地区。缺乏关注和维护会使恶化的条件被忽视,问题也得不到解决。

 

2013 年,华盛顿的 I-5 斯卡吉特河大桥在超大负载的重压下倒塌。虽然负载是倒塌的直接原因,但由于缺乏冗余结构和系统,桥梁本身在功能上已经过时。官员们没有修复或更换这座桥,而是选择设置重量限制,但被忽视,导致倒塌。值得注意的是,虽然三人受伤被送往医院,但没有人员死亡。

五:火

曾几何时,火灾是桥梁倒塌的常见原因。在钢筋和混凝土变得更加普遍和负担得起之前,桥梁通常是用木头建造的。火车桥尤其容易受到攻击,因为火车车轮在铁轨上的摩擦会导致火花有时会点燃附近的材料。

今天,大多数桥梁都是用钢材和混凝土建造的,因此火灾损坏的情况要少得多。但是,正如我们在亚特兰大看到的那样,这并不意味着它不会发生。在那种情况下,起火需要人为破坏或极度粗心(尚不清楚动机),而火灾需要主要的燃料来源(储存在桥下的易燃材料)才能达到导致结构变弱的温度和崩溃。在这种情况下,大多数桥梁故障需要多种因素的组合。

很幸运,亚特兰大的坍塌没有造成人员伤亡,尽管大多数居民在接下来的几周内并不感到幸运,因为他们与极端交通作斗争。

对于业主、经理和开发商来说,这是一个教训。无论是翻新还是建造新结构,重要的是要注意结构的稳固性和安全性。就像桥梁一样,每一座新建筑和翻新工程都是不同的。就像桥梁一样,地质、占用、使用和许多其他因素使每种情况都独一无二。仔细审查设计师和 GC 并确保他们经验丰富,了解最新的规范以及最新的安全技术、材料和施工技术,这一点至关重要。