桥梁倒塌成因与抗倒塌性能提升路径综述

摘要

桥梁倒塌事故时有发生，通常会造成严重的人员伤亡和财产损失。我国桥梁众多，剖析导致桥梁倒塌的主要诱因，并结合桥梁防灾技术的研究进展探究桥梁抗倒塌的技术路径具有重要意义。首先，基于国内外桥梁倒塌案例，对桥梁倒塌的原因进行了总结和分类，分析表明设计缺陷、施工工艺不合理、在役期间维养不当等都有可能造成桥梁倒塌，而船舶撞击、爆炸、火灾、地震等突发事件或自然灾害也严重威胁着桥梁安全。随后，从上部结构破坏和下部结构破坏两个层面探究了桥梁倒塌风险的防控路径。由上部结构破坏引发的桥梁倒塌案例可知，不同形式的桥梁在倒塌前呈现出了特有的受力特征：梁桥的倒塌通常与超限荷载或侵蚀环境等因素引起的结构局部损伤累积有关；拱桥的倒塌通常与结构局部损伤、拱圈的稳定性等因素有关；悬索桥受主缆腐蚀、疲劳损伤等因素影响较大；斜拉桥拉索断裂或锚固区损坏易导致桥梁坍塌。此外，地基沉降、基础冲刷及撞击引起的桥梁下部结构破坏也极易造成桥梁局部或整体倒塌。最后，结合桥梁防灾技术的研究进展，归纳了若干提高桥梁抗倒塌能力的技术措施，包括设置阻尼系统、采用摇摆自复位桥墩、设置限位与防落梁系统等。研究内容有助于全面认识桥梁的倒塌行为，并为桥梁结构的抗倒塌设计提供借鉴。

关键词

桥梁倒塌 / 倒塌成因 / 倒塌行为 / 倒塌破坏 / 抗倒塌措施 / 综述

基金资助

广西科技重大专项项目（AA23023034）; 国家自然科学基金资助项目（52378141）