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2018-08-16

20180815 Ponte Morandi再探討


基於更詳盡的照片,知道:
1.  有混凝土劣化現象與施工不良現象(孔洞),造成細部支撐力不足,特別是suspended span
2.  墩柱細長比的確太小,加上V leg並無橫向支撐,會出現扭轉的風險。請參考國道二號新店橋(老泉里)
3.  V leg與橋桁並無橫樑或帽樑,以分散其應力。

4.  這不是大偏心PC橋,是少數吊索形式的斜張橋。問題也在橋塔頂端吊索定著部,明顯鏽蝕,定著不確實。
5.  斜張橋橋桁對橋塔而言,是floating形式無誤,似乎無水平制振機構。但靠橋塔的V leg來剛性連結橋桁。加上V leg並無連結,看起來,橋桁底板的強度也是不足的。
6.  曲橋引道用V leg,在強風作用下,恐產生個別的撓曲、扭轉現象,進而影響到主橋的變形表現。
7.  問題仍舊懷疑 suspended span 先掉落,9號橋塔失去平衡,甚至於吊索頂端定著部被扯裂,整座橋塔被扯下來。

假使有在9號與11號橋塔端部,加設一根橋墩,就不會失去平衡了。
以上!

Peculiarities of the Polcevera bridge - quick overview: Ponte Mirandi橋的特點 -概述:
  • The peculiarity of this bridge (opened in 1967) may be seen in the configuration of the three 90m high A-type pylons, one of which collapsed on August 14, 2018. 這座橋(1967年開放)的特點可見於三座90米高的A型橋塔的結構,其中一座在2018814日倒塌。
  • Each of the three A-type pylons supports a statically fixed bridge table section through four cable stays三個A型橋塔,每一個都有四條吊索靜態連結橋樑
  • A set of steel cable stays is channeled inside the (visible) concrete beams. The cables were prestressed at construction time, so that the concrete beam around it remains always under a certain compression. This may be less prone to oscillations than a steel-only cable stay configuration, and reduce stress on the cables. However, because of its weight, extension and slim cross section, the beams behave more like flexible catenaries than rigid beams. 一組吊索支撐引到(可見)混凝土梁內。吊索在施工時施加預力,因此其周圍的混凝土梁始終處於一定的壓縮狀態。與純吊索支撐結構相比,這可能不太容易發生振盪,並且減少了吊索上的應力。然而,由於其自重量,延伸和纖細的斷面,樑比剛性梁更像彈性的吊索。
  • The above peculiarity (the four prestressed cable stays inside their concrete beams) was necessary because in between the three A-type pylons further independent prestressed table sections were inserted. A rather delicate construction. 上述特性(四根預力吊索留在其混凝土梁內)是必要的,因為在三個A型掛架之間插入了另外的獨立預力台部分。一個相當精緻的建築。
  • Since the 1980ies the bridge has been continuously and thoroughly monitored. 20世紀80年代以來,橋樑一直受到持續和徹底監控。
  • Preliminary checks had brought to light a worrisome situation, manifested by the presence of cavities and degradations in the concrete, especially at the fixation point of the prestressed cable stays初步檢查發現了令人擔憂的是混凝土中有空洞和退化,特別是在預力吊索定著部
  • Especially the section which passes over highly urbanized area has been strengthened 1993 and onwards (see dedicated photos below). 特別是經過高度城市化地區的路段,在1993年及以後予以加強(見下面的專用照片)。
橫跨Polcevera河的公路橋樑,連接米蘭和熱那亞與里約熱內盧和法國,由Riccoardo Morandi預測並於1967年通車。這座橋長約1200米,分為11個不同長度的跨度;最長的是207米。較長跨度表的特殊性在於它們在A形塔架上的靜平衡,以及它們之間的延伸段,它們由連接在90米高塔上的薄預力混凝土梁支撐。大橋橫跨高度城市化的熱那亞郊區,橋桁高度為45米。三個90米高塔。
1993年以後對11號橋塔實施了吊索護套以加強系統,第9和第10號塔沒有得到這種安全升級。倒塌的是9號橋塔。

3 則留言:

  1. "混凝土劣化現象"混凝土很難劣化, 它的壽命很長。是施工不良, 特別是施工中
    "墩柱細長比的確太小"那容易往BUCKLING, 影響結構的安定性, 會危及整體結構安全

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    1. 昨晚,文欠世界週報亂講一通,說是包覆吊索的混凝土層(其實應該是水泥砂漿Mortar)龜裂,所以造成PC鋼絞索潮濕鏽蝕而斷裂。
      亂說一通,不懂裝懂,本橋2016年才完成整修的。僅僅強化了一橋的吊索包覆層,其餘都沒問題。

      不過,假使要出現Buckling,似乎要出現地震,尤其是直下型地震才有此力道。

      但是,根據該節目提供紐約時報的影片,倒是可以看出:V leg與橋桁並未剛性連結(只是以bearing shoes)跨著而已。
      橋塔下橫樑也沒有剛性連結。
      這表示:整橋是處在 floating狀態下。

      對PC斜張橋(或大偏心PC橋而言)這是大忌。
      「2吊索+橋桁」的三角形是繃緊了沒錯,整個三角形卻是可以以「橋塔定著部為中心」擺動,沒有制振機構。

      所以說,是設計錯誤,致命的錯誤。

      Niels J. Gimsing的"Cable Supported Bridges: Concept and Design"
      有非常清楚的概念說明。

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  2. https://www.nytimes.com/2018/08/16/world/europe/italy-bridge-collapse-design.html

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