《结构设计原理》课件-宁波招宝山大桥主梁断裂事故分析

宁波招宝山大桥主梁断裂事故分析01工程概况02事故描述03原因分析04处理措施01工程概况一、工程案例简介1.宁波招宝山大桥招宝山大桥，又名“宁波大桥”，是中国浙江省宁波市境内过江通道，位于甬江之上，是北仑港向外辐射的重要交通通道，也是原中国同江──三亚公路（原国道G010）沿海快速通道和规划中滨海快速路的重要组成部分。招宝山大桥线路西起靖远路，东至兴中路

；主线路全长2482米，主桥长567米，桥面为双向六车道城市主干路，总投资4.23亿元人民币。一、工程案例简介（1）结构形式与设计参数‌‌主桥类型‌：‌独塔双索面不对称预应力混凝土斜拉桥‌，采用‌协作体系‌（带协作跨），提升整体刚度与抗风稳定性，同时节省钢材用量‌‌。‌主跨跨度‌：‌258米‌，在2001年建成时为‌国内最大跨度的同类独塔斜拉桥‌‌‌。‌桥面宽度‌：‌29.5米‌，设‌双向六车道‌，设计时速‌60千米/小时‌‌‌。通航净空‌：高度≥‌30.81米‌，宽度≥‌200米‌，可通行‌5000吨级船舶‌‌‌。

2.技术特点一、工程案例简介

（2）关键技术与创新‌

桥西端连接‌招宝山隧道‌，两孔间距仅‌2.98米‌（最窄处），长度达‌169米‌，属“‌国内首创、国外罕见‌”。施工中采用“弱爆破、短进尺、勤测量”方法，确保招宝山景区文物与游客安全‌‌。‌（3）抗风与抗震设防‌

抗风按‌基本风压800帕、最大风压1200帕‌设计；

抗震按‌基本烈度6度、验算烈度7度‌设防‌‌。2.技术特点一、工程案例简介3.建设历程1995年6月招宝山大桥开工建设，2000年10月主桥合龙，2001年6月建成通车。作为最接近甬江口的一座大桥，招宝山大桥的投入使用不仅满足了甬江两岸居民的出行需求，更是对镇海、北仑两地港口集疏运网络的形成有着重要作用。一、工程案例简介4.价值意义招宝山大桥不仅是沟通北仓、镇海两区和宁波市向外辐射的重要交通枢纽，而且是“十·五”拟建的我国沿海大通道（同江至三亚公路）的重要咽喉之一。是杭州、温州和上海、长江三角洲地区及江西、安徽等省连接北仑深水良港，进而沟通与世界各地经济联系的交通运输要道。对宁波市的改革开放、繁荣城市有着深远的意义。02事故描述二、事故描述1.事故介绍1998年9月24日19点50分左右，正在施工的招宝山大桥主梁上连续发生了两次沉闷的断裂声，随之桥面和钢索激烈抖动。二、事故描述1.事故介绍招宝山桥分跨为:74.5+258.0+102.0+83.0+49.5m。主跨是由22号墩悬臂灌注伸出。当灌注到23号块（梁段）时，上游箱16号与17号块接缝处底板、斜腹板和直腹板压溃，几分钟后下游箱16号与15号块接缝处底板、斜腹板及直腹板也被压溃，掉入水中。事故发生时，距离主桥合龙仅差21米。03原因分析三、原因分析1.‌设计缺陷

主梁结构设计偏薄，尤其是底板厚度不足，导致有效截面较小，受压区实际应力过大‌，超出混凝土承载能力‌‌。此为发生事故的直接主要原因。‌三、原因分析2.‌风荷载

‌风荷载可能具有辅助影响‌，有研究指出，海上施工阶段的‌脉动风‌对主梁空间应力分布有一定影响。

当大桥快要施工到两岸桥墩时,刚好达到跨度最大时，在脉动风作用下，这种弯曲响应是极易引起大桥的弯扭颤振，当其颤振频率与大桥此时固有颤振频率相吻合时，则会导致大桥在此时此刻的突然断裂。04处理措施和反思一、事故处理1.事故处理措施

应急处置技术调查修复方案制定与实施•

全面检测与评估•

局部拆除•

重建主梁投入使用•

现场管控、人员搜救•

标段全面停工•

2001年6月通车一、事故处理

1998年12月决定拆除因碎裂而无法利用的部分(23号块~15号块)，减载保桥。

1、重建部分，主要是加厚底板(从180mm增至280mm)，其次是适当加厚腹板(加厚30~40mm);2、为控制截面削弱，在粗轧螺纹钢筋的接长之处套以波纹管(φ75mm钢筋，用φ80mm套管)，并将这些接头错开来布置;2.修复方案一、事故处理3、对于不予拆除的梁段，一方面检查其开裂程度并适当修补，另一方面则在箱内各角隅处增加一矩形截面的劲性骨架混凝土小纵梁。

依靠小纵梁的高配筋率来解决新老混凝土龄期相差过大问题，通过改善工艺来解决梁与板接合处的开裂问题，用小纵梁分担荷载来降低原截面的活载应力。2.修复方案二、事故反思1、设计阶段必须进行充分、审慎的结