无锡国道高架侧翻对于设计的启示
无锡高架桥垮塌
昨晚手机收到一则突发消息，无锡一高架桥发生垮塌。
一时间新闻下的评论接踵而来：
设计失误，豆腐渣，偷工减料，施工质量，监管验收，不一而足。
还有人预防各个机构甩脱责任，提前预告：不要告诉我是超载。
当然也有一些媒体迅速辟谣：由于超载产生共振，导致桥梁坍塌。
共振？
当然到目前为止，事故官方的详细分析还没有出来。
本人并非桥梁专家，但是从新闻辟谣说超载产生共振导致坍塌，觉得很不科学。
首先可以排除共振破坏。
共振问题很复杂，不是媒体短时间能够计算出来的，如果第一时间说是共振，基本上可以判断：
没有经过计算。
一般桥梁设计时已经考虑共振问题，车和桥的频率都是错开的。这种短跨距，大刚度的桥梁，基本上不可能和车发生共振，即使发生，由于跨距太短，经过这节时间短，发生的概率微乎其微。
超载？
从事故图片来看，个人觉得超载的引发桥梁侧翻的概率是最大。
首先桥面和桥墩的比较完整，设计和施工质量看不出有太大问题。当然具体有没有问题，还需要事故分析的抽样检测。
从现场散落的卷筒钢板看，超载车辆重达187吨，极有可能是压翻桥梁的直接原因。
桥面整体往一侧倾斜，推测是单侧偏心载荷太大，造成桥面倾斜的概率比较大。
独柱墩箱梁桥
无锡高架桥的结构类似于下图。
属于独柱式桥墩的箱梁桥，桥面与桥墩只有一个支点。这种桥墩的优点是造价比较便宜，下部占地面积小，空间大。缺点是如果单侧受力太大容易失稳倾覆。
既然这种结构防倾覆侧翻这么差，为什么一直在用呢？
一方面有造价上的考虑，想想03年，这种结构既省钱，也符合当时车的载荷。
但是还有一部分是规范不禁止。
在很多设计人心中，规范不禁止就是可以用的意思。
由于时代的原因，规范不但不禁止，而且对于倾覆的计算并未做详细的规定。
箱梁桥的抗倾覆构造
从目前规范来看，的确不是设计者的原因。
和压力容器类似，桥梁设计，校核，审核都按照规范设计的，安全裕度只多不少。
但是可以说，尽管车辆超载了，但是桥梁并未达到设计的极限载荷。
原因是：
设计一般考虑的是正向承受载荷，安全系数往往很大。
这也是为什么很多超载车辆，只要注意驾驶方式，从桥梁中心通过，桥梁也没有问题。
而失效，往往是侧向倾覆，这方面的验算往往被规范忽视。
而这方面的失效，历年来新闻常有报道，成为桥梁失效的主要失效模式。
桥柱，桥面做的再结实，如果采用这种结构，而且偏心规范不明确的情况下
会造成：
从计算书上看，桥很结实。
而实际运行，可能没有达到设计载荷就倾覆了。
决定木桶的盛水高度，往往是最短的板。
规范的改进
在众多的事故中，桥梁规范也吸取了教训，于2018年更新了新的规范。
在新规范中，新增加了：
混凝土箱梁桥抗倾覆验算方法
规范对于单支座的独柱墩有诸多限制，并对倾覆载荷进行详细的计算，并取合适的安全系数。
而且规范采用了很多“宜采用”“应避免”等字眼，可以估计，在2018年后，这类独柱墩桥梁会越来越少。
对于过去按照单支座独墩柱设计的桥梁，进行倾覆计算，并有各种加固方案。
是钱的问题吗
和同事讨论这起事故时，同事说：
“这还是钱的问题，多花点钱把桥做结实点不就好了？”
我觉得这个还真不是钱的问题。
设计人员会不会擦边来设计路桥，想想设计终身制，我想大部分的路桥设计人和压力容器一样，都是尽量加大裕量。
为甚裕量这么大，还是失效？
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规范问题。规范对于倾覆的校核不够，导致裕量加的位置不对，全部加到水桶的最长板上，花费再多，那么该漏水还是要漏水。相当于MAWP就是由最薄弱的地方控制的，一个劲的加大筒体裕量，不能提高设备的MAWP。和花多少钱，关系不大。
天之道与MAWP
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结构问题。偏心超载的工况本身苛刻。而采用这种结构，要增加抗倾覆性，非常难为。好比用加厚的方法来让板式吊耳承受侧向受力。投入极大，收获极小。这和想不想多花钱没有关系。倒不如换种结构。
板式吊耳的应用指南
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无论什么结构，都有薄弱点。使用时，应该尽量避开薄弱点。比如本事故中桥梁，容易倾覆，那么大重量的车，尽量开中间，避开薄弱点。比如不锈钢材料，用在含氯离子介质时，要慎重。比如人到中年，体力跟不上，就应运动健身少加班。
规范VS安全
记得原先有篇文章，感叹的是规范和安全的关系。
法兰小端厚度应该如何取值（续）
在实际工程中，答案往往不止一个，也往往没有绝对的对错。
好方案和明文危险禁止中还有很长的中间灰色地带。
这些往往是设计人员最纠结的地方。
考虑吧，规范没写要考虑，也没有考虑的标准方法。
不考虑吧，不知道是否有隐患。
规范没写，不代表不需要考虑。
规范写了，也不代表安全。
设计人员可以通过规范保护自己，但是设计人员也应该思考一下，种种结构是否合理，会不会也有类似于单支座独墩柱的桥梁一样，老规范允许，新规范核算抗倾覆能力不足。
比如API650新规范更新后，要求校核锥顶内压。
支撑锥顶险酿大错误
他人即命运
现代社会，大多数人的生命都是交给他人的。
公交车，地铁的设计运营是他人，乘客是来自五湖四海的；
游乐场的设施是来某公司；
路桥设计施工运营，上面跑的司机，你一个也叫不出名字；
给你做手术的医生，可能之前你们从未见过
可以说衣食住行，全部都所托他人。
那么我们能够心安理得的原因是什么？
因为我们相信，一切是可以追责的，一切都是有安全裕度的。就像我们相信压力容器出厂前是经过超压试验的。
世界上有太多未知，太多意外，太多猝不及防。
正如开着187吨大货车司机，行驶在高架一侧一样，充满了自信。不但危及自己，而且危及他人。
我们生活中就没有这样的例子吗？
闯红灯，仿佛别人都认真开车，能够看到你。
在电梯上左行右立（上海尤其严重），一点也不怕电梯一侧磨损，因为在人心中，电梯公司经常会检查，磨损会更换。
带着危险品上车，与司机发生冲突。
设计经常打擦边球，不怕，还有2.7倍的裕量~~~
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君子不立危墙之下
我们的命运被他人决定，他人的命运也决定在我们手中。
他人即命运！
后记
本文并非为司机超载开脱，本身超载是非常危险的事情，需要运输公司，交通管理严查，杜绝这类危险。
在路桥有限载的情况下，运输公司全责也不为过。
本文只是从另一方面，讨论一下这个事故对于设计的启发。
中午食堂吃饭时候，饭盘刚上去，有些晃，手压上去，差点打翻了。不禁感叹：
一支腿真心不稳啊！