寧波大橋斷裂的原因何在？
發布時間：2010-01-14 共1頁
寧波大橋系單塔平行式雙索面大跨度（亞洲第一）斜拉橋，位于寧波的甬江入海口處。此橋由天津市市政工程設計研院設計，鐵道部大橋局負責施工。由于筆者是鎮海人，經常到寧波大橋工地附近參觀，施工質量應該是沒有問題的。寧波大橋的斷裂引起了全國橋梁工程界的強烈反響，特別是中央電視臺《焦點訪談》播出后，更是如此。難道寧波大橋的斷裂真的象項海帆教授所說的是由于橋梁底板太薄引起的嗎？筆者并不以為然。首先天津市市政工程設計研究院是國內設計斜拉橋最早的設計院之一，天津永和大橋便是天津市政院的杰作之一。難道他們在設計該橋時對包括施工階段在內的恒載及活載作用階段的應力驗算的電算程序出錯了嗎？我想這可能性是很小的，那么究竟是什么原因導致寧波大橋施工時快連接到兩岸時突然斷裂呢？而且斷裂發生在春夏之交的夜晚，斷裂前沒有任何跡象，只是當時民工聽到“轟”的一聲，橋梁頃刻之間就斷裂，種種跡象表明，寧波大橋的斷裂既不是設計上的原因，也不是施工上的原因，而與斷裂時海面上活動頻繁的脈動風有直接原因。
根據以上分析，寧波大橋的斷裂不外乎以下二種可能。其中必占其一。其一，國內設計的預應力混凝土斜拉橋一般都是超筋截面。預應力混凝土結構在開裂之前幾乎是一勻質材料，彈性理論能應用于任何點的強度計算。即使發生一些細微裂縫（當然這些裂縫肉眼是看不見的，只能在顯微鏡下才能觀察到），預應力混凝土結構的勻質性也不比工作荷載下的普通鋼筋混凝土結構差，這是因為用截面彎裂模量代替截面抗彎模量對于預應力結構開裂始發時是一個相當精度的量度，這在國外的試驗中已經得到證實，在實際開裂之前，對于低配筋面，一般會在預應力混凝土內呈現明顯的塑性變形，這時會出現肉眼看得見的裂縫，不會突然破壞。然而對于超筋截面來說，預應力結構的任何明顯轉動，就會在受壓區突然破壞，不可能期望其有塑性作用。回過頭來再分析寧波大橋的突然斷裂原因，其截面配筋顯然是筋斷面，在夜間脈動風的作用下，肯定會產生彎曲響應，彎曲響應意味著主梁在彎扭共同作用下，導致主梁受壓區混凝土突然破壞而斷裂。這種可能性是很大的。
其二，寧波大橋系單塔平行式雙索面大跨度斜拉橋，主梁又設計得較為纖細，結構柔性極為明顯，因此結構大位移引起的非線性因素顯然是明顯的。當大橋快要施工到兩岸橋墩時，剛好達到跨度最大時，加上掛籃的重量，拉索又是平式雙索面，在脈動風的作用下，極易產生彎曲響應，當結構大位移影響明顯時，在脈動風作用下，這種彎曲響應是極易引起大橋的彎扭顫振，當其顫振頻率與大橋此時固有顫振頻率相吻合時，則會導致大橋在此時此刻的突然斷裂，這種可能性也是很大的。綜上所述，寧波大橋的斷裂肯定是與寧波春夏之間夜晚的脈動風有關，而且筆者從以上定性的分析上認為，寧波大橋的斷裂并非是由于主梁底板太薄引起的！
