行驶中车辆落物
常见为掉落钢卷
会对桥梁产生冲击
导致桥梁局部损伤或断裂
图1 钢卷跌落
图2 桥面碰撞痕迹
图3 箱梁腹板顶板间剪切裂缝
图4 向量腹板斜裂缝
桥梁结构设计较少考虑落物冲击
存在一定安全隐患
2023年1月
发生了一起相对罕见
车辆落物
01
事故经过
2023年1月
行驶中装载重物的车辆通过大桥时
约29吨重物掉落砸向桥面
与钢卷等落物第一落点处
桥梁局部发生较大损伤不同
重物掉落后反弹
空中翻滚
在第三落点造成更大的冲击破坏
图5 掉落的重物
40m T梁出现多处斜向裂缝
相邻横隔梁断裂
图6 受损主梁结构示意图
图7 冲击横断面示意图
02
冲击作用估算
车辆速度约40-100公里/小时
现场痕迹：
①~②距离约3m
②~③约7m
估算空中飞行时间
0.5秒~1秒
货物反弹高度约
0.3m~1.2m
第③落点桥梁破坏严重
货物冲击包括
反弹后垂直落地
货物翻转一端对桥面的拍打
图8 货物翻转运行轨迹示意图
03
典型破坏特征
冲击破坏具有明显的
局部化和剪切破坏特征
除桥面坑洞和横隔梁剪切破坏外
图9 T梁翼缘混凝土剥落
图10 横隔梁剪切破坏
腹板常形成沿梁长方向的
“八”字形弯剪斜裂缝
图11 冲击荷载T梁八字型裂缝
不同于普通静载下整体受弯破坏
重物坠落冲击过程短
只有几毫秒到几十毫秒
冲击波还没有传到整片梁和支座
冲击点附近混凝土和钢筋
依靠自身惯性抵抗冲击
荷载来不及向远处扩散
损伤首先集中在撞击点周围
表现为局部效应
设计中桥梁主要考虑
标准车辆的车轮影响
7吨分布在0.6×0.2m2范围内
29吨的柱状重物冲击
产生的荷载效应
远大于标准车轮荷载效应
冲击点附近的T梁横隔梁
通过限制主梁变形和扭转
将作用力传给相邻T梁
可以提高桥梁抵抗落物冲击能力
04
结论
车辆落物造成的冲击损伤
不仅与车辆货物位置
货物重量、车行速度、桥梁结构型式等有关
还与货物形状也有很大关系
图12 某曲线段发生多起钢卷跌落事故
横隔梁作为横向传力和约束构件
将冲击荷载分配给相邻主梁
可以提升主梁的抗冲击能力
从现有的破坏模式看
局部的抗冲切能力是
抵抗落物冲击的关键
双主梁钢-混凝土组合梁
少混凝土主纵梁的斜拉桥
节段预制拼装梁等
抗冲切能力较低的结构
可能会面临车辆落物较大的挑战
建议加强货物运输管理
确保不发生车辆落物
同时，在造价和结构设计上寻找平衡
探索考虑车辆落物的不利效应
参考文献
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