韩国圣水大桥连续垮塌过程分析

韩国圣水大桥为(249+84+5×120+84+143) m钢桁悬臂梁桥,在服役15年后发生垮塌。综合既有研究资料,采用有限元模拟和疲劳试验等方法,从结构设计、制造施工和运营维护等方面对其垮塌原因和失效过程进行分析。结果表明:事故始于10号墩南侧悬臂梁1根竖杆疲劳断裂,荷载重分布导致该截面其余竖杆破坏,销栓被剪断,悬跨梁失去北侧支撑落入江中;设计时未充分考虑交通量的远期发展和结构冗余度不足是垮塌的主要原因;悬臂段与悬跨梁间铰接竖杆的焊缝未按设计要求进行全熔透焊接施工,且焊缝附近区域母材厚度过渡段坡度远大于设计值,有限元分析得到焊缝处应力集中系数较设计值增大1倍,明显降低了疲劳强度,是导致垮塌的直接原因;运营期桥梁缺乏维护和监测,轻视结构局部腐蚀和损伤问题,也是导致垮塌的重要原因。