《结构设计原理》课件-宜宾小南门大桥垮塌事故分析

宜宾小南门大桥垮塌事故分析01工程概况02事故描述03原因分析04处理措施和反思01工程概况一、工程案例简介1.宜宾小南门大桥宜宾小南门大桥，简称南门大桥，位于四川省宜宾市，是跨越金沙江的一座特大型桥梁。主桥为中承式钢筋混凝土拱桥，主跨243.367米，全长387.4米，曾有“亚洲第一拱”之称，曾是四川省十大标志性建筑之一。一、工程案例简介

该桥主桥设计为中承式钢筋混凝土肋拱桥，跨径达到国内当时的最大值，展现出工程设计的卓越与创新。

桥面由中部的钢筋混凝土连续桥面和两端的钢筋混凝土门式框架组成，其中桥面以下设置有增强侧向刚度的剪刀撑，而桥面以上则有两道K式横撑与拱肋形成稳固的框架结构。

2.技术特点一、工程案例简介

主拱基础采用了分离式拱架，施工方法采用了劲性钢骨架施工法和缆索吊装技术，确保了工程的高质量完成。

主跨达到243.367米，矢跨比为1/5，桥面总宽19.5米。其设计能够承受汽车-超20级，挂车-120级的荷载，以及人群3.5KN/m2的荷载。抗震设计满足8度地震烈度的要求。2.技术特点一、工程案例简介3.建设历程为结束南北两岸靠渡船来往的历史并为南岸经济发展打基础，金沙江南门大桥于1986年底开始动工修建。大桥于1990年6月建成，并于1990年11月2日剪彩通车。该桥是当时连接宜宾老城区与南岸区的唯一公路通道，曾是四川省的十大标志性建筑之一。02事故描述二、事故描述1.事故介绍2001年11月7日凌晨约4至5时，宜宾南门大桥发生严重坍塌事故。连接拱肋与桥面预制板的4对（共8根）钢缆吊杆发生断裂，导致北端长约10米、南端长约20余米的桥面预制板垮塌并坠入江中。坍塌位置均位于主桥与引桥的结合点，事故造成造成‌2人死亡、2人受伤‌，交通中断。‌‌一、工程案例简介2.发生事故照片二、事故描述3.事故视频03原因分析三、原因分析1.‌设计荷载与实际交通量严重不符

桥梁原设计预计到2005年的日通车量为7700辆。但在事故发生前，日通车量峰值已接近4万辆，远超设计预期近5倍。车流量的快速增长加剧了桥梁结构的疲劳损伤，尤其是吊杆承受的反复应力。‌事故的直接原因是关键受力构件——吊杆的断裂三、原因分析2.‌结构体系缺陷

主桥中部182.53米范围为“飘浮式”整体结构体系，依靠吊杆悬挂于拱肋上，并通过伸缩缝与两端桥面断开。

这种设计使得桥面纵向水平力（如车辆制动力、温度应力）无法有效向外传递，主要由吊杆承受，导致吊杆承受了复杂的额外应力，加速了其损伤。‌三、原因分析3.‌‌吊杆锈蚀

吊杆采用高强钢绞线束，外套无缝钢管并灌注水泥浆。

长期使用中，外套钢管出现锈蚀剥落，内部钢绞线也发生锈蚀，显著降低了吊杆的承载能力。从断裂吊杆的断口可观察到明显的锈蚀痕迹。‌三、原因分析4.‌‌‌养护检测不足

作为关键受力构件，吊杆需要定期进行细致的观察与承载能力测定。

但由于技术难度和重视程度可能不足，对吊杆锚头状态、金属管锈蚀情况及承载能力变化的监测未能及时发现问题‌。三、原因分析5.‌‌‌‌施工时代的技术限制

桥梁建设于20世纪90年代初，当时国内现场制作吊杆（吊索）的技术尚不十分先进，吊杆的制作精度可能存在一定差异，影响了其长期耐久性。‌‌04处理措施和反思一、事故处理1.事故处理措施

应急处置与交通疏导技术调查修复方案制定与实施•

全面检测与评估•

紧急专项排查•

更换吊杆•

修复横梁和桥面投入使用•

现场管控、人员搜救•

标段全面停工•

2022年6月通车二、事故反思（一）强化设计阶段的安全意识

在桥梁设计过程中，要充分考虑结构的耐久性和安全性，尤其是对于关键受力构件，应选用具有良好防腐性能和力学性能的材料。

针对不同的桥型和受力特点，进行精细化的受力分析，优化结构设计，避免出现应力集中和受力不合理的情况。

同时，要关注行业最新技术和材料发展，积极采用先进的设计理念和方法，提高桥梁的整体安全水平。二、事故反思（二）完善施工质量管控体系

施工阶段是确保桥梁质量的关键环节，必须建立严格的施工质量管控体系。

加强对原材料和构配件的质量检验，杜绝不合格材料进入施工现场。

严格按照设计图纸和施工规范进行施工，加强对施工过程的监督和检查，确保每一道施工工序都符合质量要求。

对于隐蔽工程和关键部位，要进行专项验收，确保施工质量万无一失。二、事故反思（三）建立健全桥梁养护管理制度

桥梁建成通车后，养护管理工作至关重要。要建立健全桥梁养护管理制度，制定详细的养护计划和操作规程，定期对桥梁进行全面检测和评估。