荷载试验中的猫腻 岩石点荷载试验

荷载试验中的猫腻

研读《宁波市灵桥特殊检测报告(PPT)》札记

同济大学《宁波市灵桥特殊检测报告(PPT)》(下称《报告》)“荷载试验”中说:“加载采用6辆30吨车模拟汽-20工况”。看这个,我们会以为检测的基准应该是灵桥本身所具备之设计荷载能力。

但其实呢?

一、关于灵桥的设计荷载

(一)各种表述

1、据1936年6月印行之《重建灵桥纪念册》,“桥上能经过载重20吨之运货汽车”。

2、据宁波市建设局1951年上半年工作总结,灵桥经该年大修后,“恢复了原有20吨的载重,照目前情况,38吨的坦克亦能安全通过”[1]。

3、1994年3月27日《宁波日报》说,灵桥“改建后的荷载标准由原来的汽-10级增至汽-20级,挂-100”。

4、据1996年出版的《宁波市交通志》,1936年建成的灵桥,“载重等级汽-13”[2]。

(二)设计规范的演变

1、据“我国公路桥梁设计规范中车辆荷载标准的发展历程”一文[3]披露,国民政府于1940年公布了公路工程的设计准则及公路桥涵的设计准则,但其中并未规定桥涵载重等级,仅规定永久性公路桥梁的设计载重为15吨或20吨。

1954年颁布的《公路工程设计准则》中确定了5种计算荷载,分别是汽-6、汽-8、汽-10、汽-13、汽-18。荷载名称中的数字为标准车的重量(单位:T)。

1997年交通部颁布的《公路工程技术标准》中的车辆荷载等级没有变动,只是将相应车辆的重力、轴重等的单位由以前的“t”改为“kN”[4]。

2、据1998年12月1日起施行的《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98)[5],该标准的“设计活载分为两个等级,即城-A级和城-B级”。其中“4.1.3.2城-B级标准载重汽车应采用三轴式货车加载,总重300kN,前后轴距为4.8m,行车限界横向宽度为3.0m”。

3、2004年的《公路桥涵设计通用规范》[6],“取消了原标准汽车荷载等级,改为采用公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级标准汽车荷载,取消了挂车和履带车验算荷载,将验算荷载的影响间接反映在汽车荷载中”,其中公路-II级基本相当于原标准的汽车-20级标准荷载。

4、据说,《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98)已被废止,今后将以《城市桥梁设计通用规范》代替,但网上只搜到了一个2007年12月编写的该规范的“征求意见稿”[7]。在那里,“城-B级”被拿来与“公路-II级”作比较[8]。

二、关于同济对灵桥荷载检测的几个问题:

1、灵桥是国内唯一尚存的三铰拱钢结构桥梁(即《重建灵桥纪念册》之“构造说明”中的“三轴钢筋环桥Three Hingep Solid Rib SteelarchBridge”),且建成于当年的设计准则公布之前;而现行的桥梁设计规范经几十年的演变简化后,是否还能直接地套用于灵桥这么一座独特结构桥梁上?

我这是在问:现行旅游鞋的制作规范能用于芭蕾舞鞋或三寸金莲的小鞋吗?

2、具体到灵桥的荷载标准上,1936年的“桥上能经过载重20吨之运货汽车”相当于现在的什么标准?经内战末期的轰炸与1951年大修后,他是否真的恢复到了1936年的设计能力?1994年大修后,他的荷载能力是提高了还是下降了?

关于这些,同济有什么解释?你们认为灵桥不需要有特殊性的标准?

另外,注意到1998年后,对桥涵载重等级很少再以“汽-XX”来表示。

3、综上,《报告》对灵桥的荷载试验居然用了“加载采用6辆30吨车模拟汽-20工况”的说法,就很令人诧异了。我们已经知道“汽-20”之“20”是指标准车的重量;“汽-20级”车队中,主车20吨,数量不限,重车30吨,车队中只允许一辆。如此,则荷载试验的用车就该用20吨车五辆、30吨车一辆,而不是清一色30吨六辆!根据我们上面的札记,同济的这种试验,合乎现行规范的说法应该是“6辆30吨车模拟‘城-B级’工况”(见本文引用的CJJ77-98第4.1.3.2,“城-B级标准载重汽车应采用三轴式货车加载,总重300kN”约相当于30吨)。

但同济为什么会犯下如此低级的错误呢?!

我们看它的结论之蹊跷就可知一二了(参见附图)——

在吊杆承载力验算表下,《报告》说“由表中数据可知,灵桥大多数吊杆在组合作用下应力超过了规范允许范围”;在《报告》的总体评估结论中说“但在规范规定的设计荷载作用下,灵桥大部分吊杆的强度不满足规范要求”。

光看这,大家以为灵桥真的岌岌可危了。

但其实,《报告》在“吊杆承载力验算表”下还有一段不得不说的实话:“但在现实结构中,灵桥的这些吊杆并未出现显著屈服变形,这主要是基于以下两点原因:灵桥当前的交通荷载低于设计荷载,且灵桥吊杆所用钢材的实际屈服强度远高于145Mpa”。

大家以为这可能得益于灵桥不通货车和公交车的管制措施了,但我必须指出的是,《报告》所作检测时的那个“当前”,是2011年11下旬到今年1月之间,那时,灵桥还能通行黄牌车与公交车[9]!那个“当前”,正是一种正常的荷载情况!

可见,这种耸人听闻的结论,就是同济检测时套用高标准的“设计荷载”所带来的!目的就是为了夸大灵桥的毛病!

请问:老师能用大学试卷测验初中生、初中生测验不及格、然后老师可以评定该学生是个差生么?!

三、建议:量化旧态

我认为,正在申报国家重点文物保护单位的省文保单位之灵桥,作为文物,我们该为它制定一个有针对性的标准,这个标准,应相当于1951年大修后灵桥实际状态的数据原点,其中已经包含了灵桥在战争伤害下落下的老毛病信息以及实际承载能力下降的事实,也就是说,我们要用一系列的数据为灵桥刻划出一个“修旧如旧”之“旧”的状态,即“量化旧态”。否则,什么叫“旧”,难免众说纷纭、莫衷一是,有人就会趁驼背老人感冒之际,对他的脊柱施行强制的手术矫正!

所以,就像意大利人,不会以一般造塔标准来要求比萨斜塔一样,我们也该为灵桥设置一个作为文物的灵桥的健康状态数据档案,也就是说要“量化旧态”。在今后的维护保养和定期检测中,对照档案数据,发现什么病就治什么病,再不能如这次那样,借口灵桥不堪重负却肆意推销为灵桥加负的六车道方案!

只有“量化旧态”、用数据准确定义了“旧”的内容后,我们才能真正地做到“修旧如旧”!

2012年12月30日

【附图】:《报告》部分截图











荷载试验中的猫腻 岩石点荷载试验





PS:最后一图的结论,与前八图中的检测数据之间,有着令人诧异的差距。而光看最后一图的“总体评估结论”,你是不是觉得灵桥已经“病入膏肓”了?!


[1] 见宁波市档案馆档案原件编号175-3-5。

[2] 钱起远主编《宁波市交通志》p262。海洋出版社1996年1月版。

[3] http://wenku.baidu.com/view/a12d1cd1b14e852459fb5701.html

[4] 1t = 9.8kN,约略的说法即一吨相当于十千牛。

[5] http://wenku.baidu.com/view/04ef984733687e21af45a9a4.html

[6] http://wenku.baidu.com/view/7465f0202f60ddccda38a03d.html

[7] http://wenku.baidu.com/view/a97ebf7b27284b73f242505b.html

[8]“在本规范修编过程中曾对城市桥梁车辆荷载标准、公路桥涵汽车荷载标准,以及两种荷载标准对梁式桥(包括简支梁、连续梁)产生的荷载效应和荷载效应组合进行了详细的比较分析”(9.0.1)。

[9]灵桥临时限行减负措施始于2012年1月21日起,本定止于5月31日;5月25日决定“适当延长”。见今年1月14日《东南商报》、5月26日《宁波日报》。

  

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