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【中國學者分析】從大橋鋼索斷裂順序研判 拱圈或橋面連結部位早有損傷

上報快訊/林昀 2019年10月03日 16:09:00
中國浙江大學的橋梁學者彭衛兵教授、戴飛教授發表一則南方澳跨港大橋斷裂分析報告。(李景濤攝)

中國浙江大學的橋梁學者彭衛兵教授、戴飛教授發表一則南方澳跨港大橋斷裂分析報告。(李景濤攝)

1日南方澳跨港大橋突然崩塌,造成外籍漁工6死的憾事,各個橋樑專家紛紛討論斷橋的原因,而中國浙江大學橋梁的學者彭衛兵、戴飛則根據台灣的媒體和影片發布一則報告,分析斷裂的過程和原因。台灣網友轉貼此文章表示,「台灣第一時間還在撇清責任,怪東怪西。」

 

報告文中提到,從油罐車通過不久,中間靠右的吊桿和拱圈連接部位開始斷裂,為事故的起始破壞點,首根鋼索斷掉後,內力重新分布導致剩餘的鋼索受力增加,其他鋼索連續斷裂,最後大橋坍塌。

 

文中也提到,在正常的橋樑設計裡,都會保留一定的安全儲備,所以即使其中一根吊桿失效,其餘的吊桿還能正常運作,但是在此事故當中,吊桿連續斷裂的發生,可以推斷拱圈或是橋面的連結部位原來就有一定程度的損傷,才會導致橋面崩塌。

 

從圖中可見第一根鋼索斷裂。(取自中國公路學報)
第一根斷裂後,其他的鋼索承受不住內力而連續斷裂。(取自中國公路學報)

 

文中也分析了拱圈出現落樑的可能原因,第一,吊桿失效之後,拱頂向上回彈,讓拱腳發生相位位移;第二,主樑受彎而出現塑性鉸 更多當其承受彎曲力矩而使其一斷面材料進入完全塑性時,彎曲力矩達到一最大值稱為塑性力矩(plastic moment),此時該斷面之曲率可為無限大,無限制的塑性變形可能發生。後,主樑位移引起主樑與拱連結處再進一步發生相向位移,上述兩個位移的疊加最終導致主樑和拱腳整體崩塌。

 

由於鋼索連續斷裂,讓橋面形成塑性鉸,而後裂縫出現接著斷裂。(取自中國公路學報)
圖中分析為何橋梁會倒塌。(取自中國公路學報)

 

針對此事故,文章也提出了建議,認為要加強鋼索和拱圈、主樑連接處的強度檢查,才能及時發現鋼索結構鏽蝕或疲勞引起的強度損失。

 

粉絲專業「特戰講座」轉貼此分析後表示,「看看大陸的效率有多高!台灣第一時間還怪東怪西,人家憑新聞報導影片已經把事故分析都做出來了。」而網友黃泳釧則表示,有機械力學知識的人應該都看得出來鋼索斷掉是橋斷的原因,但問題是在鋼索為何斷?是不是保養不確實還是颱風地震造成金屬疲勞。(臨時航道開通20分鐘就有10艘船通過

 

「特戰講座」粉絲專頁表示,台灣第一時間還在怪東怪西。(取自特戰講座臉書)
也有網友表示,有機械力學知識都看得出來的原因是鋼索斷掉。(取自黃泳釧臉書)

 

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