EggrollDatabase【睡前消息28】为了解释无锡立交桥事故，先回同济补课！
2019年10月13日睡前消息文字版第28期
【Bilibili】为了解释无锡立交桥事故，先回同济补课！
【YouTube】为了解释无锡立交桥事故，先回同济补课！
大家好，欢迎收看第28期睡前消息，很抱歉现在还没到晚上，但是今天有一个很重要的事情，所以要提前拍摄。
20年前我就在这里读书，事实证明，有一些事情是躲不过的，当年没学好的专业课现在都要补回来。前几天出了无锡的这个立交桥事故，我今天为了解释这个事件，专门回来请教我的老师。
无锡立交桥事故原因
督工：
石老师您好，这次无锡事故出了之后呢，我也尝试过自己去解释下，后来发现上学时候实在没学好，还得找您请教。
就目前的情况看，无锡这次出事故，首要问题或者说直接原因应该还是超载，这样说问题不大吧？
石雪飞：
可能就是你比如说把把路面搞破坏了，或者是把桥面啊搞坏了，这个也是经常发生的，但是那样的破坏都是有一个很明显的征兆的，就是你看我不行的，不行的不行了，他一个就是比较长的过程。这个事故是瞬间出现的，因为梁断掉是有预兆的，而倾覆是没有预兆的。你要出现有预兆的破坏，你不要出现这个瞬间的这个破坏。
对于无锡这场事故，我观察了下网上的评论，基本观点有两种。
一种体现了公众的恐惧心理，认为这么大的事故，施工设计人员总要承担一点责任。
第二种观点和前一种针锋相对，认识到超载车辆的破坏性，认为全部原因都应该归结为超载。
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我发现很多回答问题的根本都没审题，这桥根本没有被压垮！是侧翻！是侧翻！侧翻！桥面掉下来都没有断，桥墩……（略）
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暴露了一个很严重的问题就是人均土木工程专业毕业，动不动就你国你国以及“中国全贪官豆腐渣工程”
从纯粹的技术角度说，后一种观点的思考更深入，包含的工程知识也更多，我一开始也这么想。但是向石雪飞教授请教以后，我认识到并不能全面否定普通群众担心。在反对超载同时，我们也的确有可能避免这么惨痛的事故后果，增加的成本也不一定很多。实际上在无锡这次事故之前，石教授就已经在关注类似的隐患，做了深入的研究。接下来我用尽量通俗的语言给大家解释一下石教授的研究成果。
首先，立交桥出事故直接原因是超载没错。
石雪飞：
从以前国内已经发生的那个事故来看，（直接原因）都是超载的。从正式的、有结果的那些个事故来看，是超载的，那么这次基本上可以判断超载是个直接的原因。
但是虽然超载会破坏桥梁，但是大多数过载破坏无论是把桥压弯了断掉，还是把局部的桥板压碎，制造一个缺口，都是一个渐变过程，局部过程，很少会一下子整体垮掉。这个破坏有小到大的过程，可以给附近的人一个逃生机会。
石雪飞：
从我们做设计的这样一个角度，这种状况是要避免的，要给人一个反应的过程，然后使用一些措施啊，你，或者从安全的角度去撤离啊什么的。你现在这样子一来就没办法挽救了。梁断掉是有预兆的，而倾覆是没有预兆的，那么从设计的策略的角度来看，应该是遇到超载，可能你今天超100吨，明天超120吨，但是我可以看到那个梁真的不行，下次马上人家就知道了。因为你超载以后，就有很多的路径让这个桥坏掉，要避免这种（倾覆）路径。
这次无锡的事故后果严重，原因又在于整个桥的上部结构掉下来了，像一座山砸到下层。但是石教授指出，上部结构掉下来虽然和超载有关系，但不一定是简单的失去重心，还有可能超载车辆还没有直接把桥的重心压到不可挽回的程度，在立交桥崩溃之前，往往有一个不断变形，重心越来越偏的过程。
石雪飞：
还没有到重心已经彻底过去的那个情况，还没到那个时候，就会出现这样的一个情况。
如果真的是一下就压翻了，上层建筑“duang”的一下砸下来那就没啥可说了，谁也不能和牛顿作对。但既然有这么一个滑动变形过程，说明事故还是有挽回余地的，成本不一定很大。现在最大的问题是，我们对这个变形过程研究不够，只考虑桥梁会不会直接翻倒，会不会压断，所以也就无从防范。从这个角度说，过去的桥梁设计是有一定遗憾。
石雪飞：
你把最后坏的这个情况，把它找到以后，那么下面就可以去改进。但我们以前脑子里面只想这个东西，没想过会翻掉。
当然还有一种选择，就是彻底放弃这种单柱高架桥，至少放两个柱子，这样就算压断了也不会翻过去，如果只考虑桥梁力学计算，这当然没错。但桥梁是为交通服务的，桥下有交通路口的时候，多一根柱子就要遮到一块视野，就要挡住一条可能的转向车道，所以研究单柱立交桥的倒塌过程也很重要。
石雪飞：
有好多情况在路口没办法实施这个东西，还想要搞，那又不能搬掉桥墩，对于桥倒下来的那个因素，在设计的时候要把它考虑进去。
关于石教授说的这些因素，他的团队之前已经做了很多的研究，这里我给大家展示一下。
（PPT展示）
典型桥梁倾覆事故
- 极端重载下：
（图略，分别是内蒙古2007、天津2009、黑龙江2012、浙江2011、广东2015、上海2016）
- 其他险情：施工中一侧端支座脱空；运营中箱梁严重倾斜；运营中箱梁向曲线外侧移动。
（图略，分别是2010南京内环高架匝道施工中侧倾、2017杭州市工人路匝道运营中侧倾）
横向失效机制：重载下构件强度失效——非线性效应
抗倾覆设计方法
- 设计策略：允许支座脱空，不允许稳定和强度失效。
- 力学依据：允许结构适用性失效，但保证安全性。
- 策略问题：需要考虑非线性效应，需要反映实际水平的验算荷载。
- 加固方案：梁端拼宽、设置拉杆、更换抗拉支座、桥墩加宽、支座加重。不同加固方案适用条件不同，需根据实际情况选用。
总而言之，在反对超载的同时，我们也不能把全部希望寄托在交通执法上，现实中总有意外情况发生，如果能用不太大的成本，在这些意外发生时拯救一些生命，就应该做相应的改进。
石雪飞教授团队在这方面的研究非常有价值，今天石教授还对以往的事故总结提出了一些建议。
石雪飞：
那么他也有专家组、也有调查，政府也组织了调查，然后他调查的那些技术细节公布的很少，这样不利社会对问题的认识。
其它桥梁相关问题
另外今天既然回到同济，见到了权威专家，我不能浪费这个好机会，趁机请教了一些观众感兴趣的桥梁相关问题。首先是刚刚发生了台湾省跨海大桥事故，石教授凭借丰富的经验给出了一个初步判断。这是一座拱桥，靠拱圈受力，然后用吊杆拉住下面的桥面，吊杆的最下面容易积累雨水，把结构锈掉。对岸的市政机构很有可能维护工作没有做好，锈断了一根，这座桥的吊杆比较少，坏掉一根就会产生连锁反应，整个就断了。
石雪飞：
雨水从上面总是从上到下的，就是最下边这个地方,是雨水比较容易积累的这个地方，所以说下边这个地方是比较容易坏的，耐久性不是太好的。那么这样的话就是这个地方，如果你不就是检查不彻底，不及时，那么就会断。吊杆一断以后，然后他吊杆又比较少……会出现后面的连锁反应。后面桥面整个都断了。
这些年中国的桥越修越长，我学土木工程的时候，跨度1000米的大桥已经是超级工程，现在已经往2000米去了。所以我请教石教授，在现有条件下，大桥的长度的极限是多大？
石雪飞：
如果我们用目前的材料、目前的技术，不要去做太大的改变，斜拉桥可以做到一千五六百米，不需要做太大的技术突破。再往上做就需要很大的技术突破了。悬索桥可以做3000米，甚至做4000米、5000米，用目前的这个技术都是可以实现的。实际上为什么不做，就是经济性。意大利3300米跨度的悬索桥几十年前就设计出来了，他就是没钱。
我的下一个问题是，从纯技术角度考虑，现在桥梁工程进一步发展最大的限制是什么？石教授指出还是材料，现在计算能力已经不是大问题了，但需要应用碳纤维这种复合材料才能做出新的结构形式。
石雪飞：
能够替代钢和混凝土的材料就是这种合成纤维材料，现在已经慢慢的在往土木工程里面来渗透进去来使用，那么但是现在就说这样的材料，他怎么能够在造桥，这个是在我们工程里面就是把它用好。现在还没有研究透。
今天就是说我们看到的这个房子为什么造成这个样子？桥为什么造成这样，很大的程度是钢材和混凝土决定的。那么如果将来我们造桥，造房子，我们就是说找到了替代的材料，但是现在眼睛看得到的就是这碳纤维它这种纤维加筋材料。
古代的桥梁，对吧？我们想同类桥梁就是石拱桥，因为什么？他他是用石头造的，他就只能够就是说造成这样的桥型。那么后来改成钢筋混凝土以后，我们现在看到的桥就是这样的，将来完全用这样的新的材料去做。那么他会把桥造成什么样子，现在？研究的人很多，五花八门，什么都有，将来到底是什么样子，这是后面慢慢看。
石教授对桥梁工程前景的看法
仅出现于蛋卷俱乐部文字稿，未登视频
对于桥梁工程的前景，石教授从全社会的角度提出了自己的看法，如果有高中生在看这个视频，欢迎了解一下同济桥梁专业：
督工：
你看我98年入学的时候，当时李国豪老校长介绍说从工程至少还有50年的黄金，现在如果您的比如说去中学，您到招生组去给这些中学生介绍我们的桥梁专业，您会怎么给他们介绍咱们这个行业的前景？
石雪飞：
这个行业怎么说？总体来说它是不是一个最前沿的专业，但是就是说各国家的发展的阶段不一样，对吧？那么它还是社会的需求，那么我们国家经过这几十年的发展，那么原来我们没房子住是吧？我们路也少车也少，那么有个当时就是需求很旺盛，那么随着我们慢慢的房子多，这时候就你直接就看到相对来说防治，件房子的需求就慢慢的肯定会在下降。那么相对来说路桥我们过去不开汽车，后来就是说大家都想开汽车，对吧？那么所以说有一个高速的这样一个发展期。
那么我们修全国修了这么多的全世界第一的高速公路网，那么基本上就是说形成了以后是就是说路桥还有一段时间要去发展，因为什么？就是我们人口很集中，我们是把全国的路网都不了，但是现在就说很突出的问题，大家都知道，一到假期咱们就是大都市周边，对吧？都捕捉堵车，那就说明你的路桥隧道这些你还不够，那么实际上就是说估计还要经过几十年的时间，至少一二十年的时间。那么去把这个风度去调整，那么这个也还是有很大的工作量非常大的工作量。
石教授对传统行业转IT的看法
仅出现于蛋卷俱乐部文字稿，未登视频
还有最近很热的传统行业转IT的问题
督工：
在您的学生里估计像我这种专业课差的转行那么多，但是就是这两年客观上有因为其他原因转他们不少，比如说it跟金融业里面吸引力比较高，我也知道不管是土木工程还是机械，还有一些化工传统的行业，很多学生都从我们这边转到it或者金融的，就是您的学生，比如说您在研究生将来如果也想转行，您对他们选择是怎么看的？
石雪飞：
我是觉得还是支持的，我的学生也有最后去搞金融的也有，我觉得还是开放的，就是说特别是本科生，我是觉得应该就是说更加拓宽一点思路，就说你在学校里面其实学习这国家现在也在鼓励本科生阶段，它是一个这种所谓的叫素质培养阶段，就是说你把你的各种各样综合素质，特别是你自我更新的能力要培养起来，这个我还是持开放态度，我不是说像这个就是早期就是说教育是一个怎么说呢，就是一个技能培养的教育。
但是现在慢慢的就是说教育它是一个素质，素质培养，但是研究生，特别是博士生，我的看法就是说你还是要对这个东西有兴趣。你来上研究生，特别是你来读博士一定要有兴趣。如果说你没有兴趣，为了就业什么的，我是不赞成。不赞成，因为毕竟你投入你投入几年对吧？你研究生投入了几年，在博士再投入45年，你这么大的投入，你何不去做其他的？那么反过来说有没有咱们这边有本科不是学校的学生来报，研究生应该也不少。不是很多，因为就是说桥梁的就是要求的上研究生的时候的要求的基本功要求比较高，对数学力学基本功要求比较高，如果说你的数学力学这个比较好像像有的就是我们医学专业的学生，他到我们这边来还是比较多的，但是其他的如果不是完全不是这个的，要来干这个，是他比较难比较困难的转过来。
石教授对B站的看法
大多数观众应该是在b站看这一期睡前消息，很巧我在b站也发现了石雪飞教授的教学视频，大家如果对桥梁工程感兴趣，可以去学习一下，内容深刻，学习门槛很低。我也问了石教授自己对b站的看法。
督工：
最后一个问题就是我现在主要在B站那种视频平台上做新闻，您平时用B站或者其他的这种视频平台吗？
石雪飞：
我可能也就是偶尔看，但是我是我没有去注册，就是搞的我也就是说有的时候看他链接上去的，包括这个B站，我也没有。
督工：
我在B站做新闻，到时候也欢迎您去关注，因为确实是有很多人已经在B站的，看您的桥梁工程了。
石雪飞：
我要去看看行
督工：
您可以下次上课问一下师傅您的学生哪些说说你们谁把我传到B站去了
石雪飞：
对，我知道咱们淘宝上面也有把我的上课的那些视频剪成一段一段的，在淘宝上卖，我气得要命五毛钱一段哈哈……
督工：
啊B站上不要钱的……
石雪飞：
哈哈哈……B站不要钱的，哈哈……
国
先不说超载反正我个人看这桥墩设计的支撑点不太靠谱，而且还是双车道，难道桥的设计真的一点毛病都没有吗？👉🏻（事故发生前照片）