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从可靠度的角度定量分析超载对哈尔滨阳明滩大桥的影响 精选

已有 11268 次阅读 2012-8-25 08:51 |系统分类:观点评述| 哈尔滨, 定量, 超载, 可靠度, 阳明滩大桥

哈尔滨阳明滩大桥出事已经一天多了,目前可以分析的资料也越来越多了,目前专家意见主要是认为严重超载与偏载导致单柱式桥墩的倾覆为事故的主要原因。此言一出引来一片痛骂。

超载是桥梁的杀手之一,但是超载也有一个量,超个1%,2%肯定没啥问题,那到底超载多少会导致桥梁事故呢,本文拟利用报道的一些数据,用可靠度的手段粗略的分析超载对桥梁的影响。

数据来源:

王宗林说,事发时,停在塌桥中段的有3辆大挂车,每辆保守估计120吨到150吨之间,另外,还有一辆距离较远的,损坏程度较轻,约为30吨。“据伤者回忆,3辆大车都靠桥外侧停靠。从现场看,3辆车停靠得比较近,合计将近500吨重量在单侧压着。”

王宗林表示,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,而事故中车辆总重量已经超过此限度两倍多。


基于以上报道,可以得到两个数据:设计容许的最大承重量是150吨,目前超载车达到500吨。

根据公路工程的可靠度规范,桥梁结构中延性破坏构件的目标可靠度应该是3.7。
那么假设承重水平成正态分布,变异系数为10%,20%,30%,可以反推该桥极限承重值。

本文采用蒙特卡洛抽样的办法,计算可靠度指标,抽样次数100万次。

由此可以得出:

变异系数10%时,极限承重值为:240吨
变异系数20%时,极限承重值为:570吨
变异系数30%时,极限承重值为:大于10000吨(显然从经验上说,这个是不可能的,故变异系数不会达到30%)
设计时考虑的变异性如果只有10%,那么这个桥的极限承载能力为240吨,显然当荷载达到500吨时,必垮无疑。

而如果设计时考虑的变异性有20%,这个桥极限承重为570吨,比超载车辆重,桥有可能不跨,我们也可以利用可靠度方法计算一下失效概率。

计算结果为,可靠度指标为0.6151,失效概率为26.9%。
(最新报道是称车货总重420吨,其对应可靠度指标1.314,失效概率9.43%)

也就是说超载达到500吨时,失效概率是很高的。


另外本文计算了超载200吨,300吨,400吨,500吨时,桥梁的失效概率,从曲线可以看出,失效概率与超载重量并不是线性增长关系,超载值比较小时(例如200吨),失效概率很低;随着超载值增大,失效概率急剧升高。
再次申明:本文数据基于网络报道,所做分析为粗略分析。

分析目的也不是为了争辩工程质量有没有问题,没有调查没有发言权。

本文仅为了说明超载对桥梁的影响,为了说明超载多了对桥梁确实不利。

当然在工程质量有问题的前提下超载,那就更致命。










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