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重返塞文桥垮塌事故现场 全面分析著名钢桥失效

时间:2023-08-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:塞文桥渡位于M48公路,跨越塞文河,总长约3 km,包括:瓦埃斜拉桥、引桥和正桥。桥面布置双向 4 车道,车道两侧布置人行道和自行车道,如图 12.1 所示。塞文悬索桥首次使用流线型扁平钢箱加劲梁,经过风洞试验证实其抗风性能后运用。图12.1塞文桥整体布置塞文桥施工建造非常俭省。因第二次世界大战遭受破坏的英国财力处于拮据状态,在当时的技术水平下,建造出塞文桥确是工程界一重大成就。图12.2悬索桥加劲梁截面

重返塞文桥垮塌事故现场 全面分析著名钢桥失效

塞文桥渡位于M48(原编号M4)公路,跨越塞文河,总长约3 km,包括:瓦埃(Wye)斜拉桥(主跨234.7 m)、引桥(跨度为61.7~64.0 m的连续钢箱梁)和正桥(主跨988m,总长 1 598 m 的双塔三跨式悬索桥)。桥面布置双向 4 车道,车道两侧布置人行道和自行车道,如图 12.1 所示。塞文悬索桥首次使用流线型扁平钢箱加劲梁(闭口肋正交异性钢桥面板的单室单箱截面),经过风洞试验证实其抗风性能后运用(阻力系数小、对风致振动的反应较优)。加劲钢梁顶板厚 11.5 mm,纵肋形状为闭口梯形,肋厚 6.4 mm,肋高228 mm,纵肋中心距610 mm,纵肋跨度(横肋中距)为 4.57 m。横肋板厚 6.4 mm,高3 m(桥面板到箱底板的距离,即横隔板高度)。塞文桥的加劲梁是桥梁建造史上第一次使用全焊的钢结构,考虑发生振动时的阻尼系数比铆接结构小(当时对桥面铺装的阻尼作用还缺乏认识),不利于抑制振动,吊索从竖直吊索改为V字形斜吊索。(桥梁振动时斜吊索所受的拉力存在脉动,将使其钢绞线时松时紧,由此而对振动产生阻尼。)桥塔第一次采用了矩形单箱式截面,柱的工地水平接头,不用拼接板及高强栓连接,而靠承压传力,并用 20 根φ 50 mm 高强栓在竖向将上下拉紧以抵抗施工荷载;这使每座桥塔用钢量仅 1 200 t。塔顶主鞍也是第一次采用全焊结构。

图12.1 塞文桥整体布置

塞文桥施工建造非常俭省。加劲梁制造分为88个节段,每个节段再分为若干板件;将板件在工厂预制完成后,运到造船厂的滑道附近,在滑道上进行节段的拼装;滑道长度需其能保留 3 个节段,每当向上拼装一个新节段时,就先将最下一个节段滑到水中。为使节段能够浮运,在其开口端加一 5 mm 厚的封头钢板,将封头钢板上缘与纵肋焊接。浮在水上的节段用拖船拖到工地附近,在水面停留储存从而省去储存场地。待到架梁时,将各节段拖到桥位。节段因浸水太久,表面积有污垢,用吊缆起重装置吊出水面后,射水冲洗再进行装配。一般节段质量为 130 t。从 1964 年 10 月到 1966 年 3 月,由于潮位变化及天气原因工期略有延误,最终历时4年将88个节段架设完成,总造价约800万英镑。因第二次世界大战遭受破坏的英国财力处于拮据状态,在当时的技术水平下,建造出塞文桥确是工程界一重大成就。塞文桥加劲梁截面见图12.2。(www.xing528.com)

图12.2 悬索桥加劲梁截面

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