[分享]13人死亡,145人受伤,美国密西西比河大桥垮塌事故

发表于2018-05-26     1372人浏览     1人跟帖     总热度:210  

来源:360百科、维基百科

2007年8月1日,美国明尼苏达州明尼阿波利斯一座公路桥发生坍塌,事故造成13人死亡,145人受伤。 

35号州际公路西线密西西比河大桥(I-35W密西西比河大桥,正式名称为大桥9340)是一座美国明尼苏达州明尼阿波利斯境内密西西比河上的高速公路桥,该桥位于明尼阿波利斯圣保罗都会区亨内平县 。它连接了明尼阿波利斯市中心东区和玛尔斯-霍尔姆斯。


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红色为桥的位置

这座桥是明尼阿波利斯市的重要交通枢纽。它位于明尼苏达州35号州际公路上,连接着该市密西西比河两岸的中心繁华街道和社区,河边还有明尼苏达大学以及体育场馆,是美国有名的繁忙大桥。这座桁架桥1964年动工兴建,1967年11月建成通车。最初设计的日通车量为66000辆,但是时至2007年,车流已经超过141000辆。设计寿命为50年,不幸的是,该桥在它40岁的时候整桥坍塌。


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事故经过


美国中部标准时间2007年8月1日下午6:01,正值交通高峰时段,该桥突然坍塌。桥面坍塌造成13人死亡,145人受伤。据估计事故发生时桥上有50-100辆机动车辆,是美国自1983年以来最严重的非天灾或外力因素所造成的桥梁崩塌事件。

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事故当时,桥上车流受限于车道管制而缓慢前进,桥梁南端突然开始崩塌,中段及南段桥面紧接着崩落河面及河岸,几秒钟之后北段桥面亦随之崩落,超过60辆以上的车辆及其驾驶、乘客以及数名结构技师随着崩塌的桥面跌落河中或河岸。

一架位于桥梁南边的停车场的监视摄影机拍下桥梁崩塌瞬间的连续画面。

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事故发生后,消防车、救护车仅6分钟就抵达现场,19分钟后明尼阿波利斯市就组建了事故紧急行动中心,并即刻全盘接手事故救援指挥、协调工作。


事故调查及分析

2007年8月4日,美国总统小布什宣布,将和州政府联合进行事故调查;8月5日,联邦调查局取证团队和美国海军潜水员也在同日抵达,对事故展开独立调查;8月7日,事故技术检测工作全面展开,为此动用联邦调查局两艘无人深潜器和海军水声专用设备;8月18日,水下探测工作基本结束;8月21日,最后一具遇难者遗体被发现,桥梁残体开始被拆除。

联合调查组要求,拆除时尽量保存材料完整,以利调查。2007年10月底,拆除工作完成,拆下的材料被小心存放在明尼苏达的雅富顿,并由联邦政府、国家运输安全委员会责成NTSB材料实验室等进行材料结构分析,同时对目击者进行走访,并分析当天恰好拍摄到的桥梁倒塌视频。

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进一步的调查工作由国家运输安全委员会、明尼苏达州运输局、州和市两级政府、专门委托的独立咨询公司Wiss Janney Elstner联合调查组进行,当地警方也参与了调查。一周后,警方排除了人为破坏的可能性,但事故成因的分析却进行了整整18个月。

为了弄清事故原因,联合调查组不仅查询了所有能够找到的分析文献、论文,还由联邦公路管理局专门在弗吉尼亚州麦克林设立的桥梁公路研究中心,进行计算机模拟分析。

2008年1月15日,国家运输安全委员会发表初步调查结果,认定桥梁桁架结构的钢角撑板设计强度不够,长度不足,这一先天不足随着时间和负荷的增加而被放大,最终导致事故发生。3月17日,该委员会公布最新调查报告,拿出了修正后的数据,并提供了详细的数字图像分析和建模。最终论证报告直到2009年2月才拿出。

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1990年,美国联邦政府以I-35W密西西比河大桥支座有严重腐蚀,将该桥评为有"结构缺失"(structurally deficient)。 结构缺失并非意味桥梁有立即性的危险,而是应该进行定期检查及修缮工作,当时全美总共有超过七万座桥梁被评为此一等级。

2001年明尼苏达大学做的报告表明,尽管I-35W大桥在引桥段出现很多疲劳痕迹,但在整个应力系统(tension system)中最重要的主桥段上,并未发现有疲劳裂纹(fatigue cracking)。

2005年一份类似报告的结论是:"I-35W桥将不会因为疲劳裂纹而产生任何问题,所以不必提前更换,以避免为这一巨大工程而支付大笔开销。"

I-35W大桥兴建于1967年,当时负责设计的是美国公路运输协会的前身美国公路协会。

明尼苏达州交通部的桥梁工程师多尔根分析说,凭当时的桥梁知识,工程师根本没有想到金属疲劳会导致桥体坍塌,因此在设计时并未把这一因素考虑在内。

大桥建成仅三年,当初设计上的问题便开始凸显。1970年,一份利哈伊大学的研究报告表明,I-35W大桥所承受的压力要远远超过之前的想象。尽管金属富有弹性,但持续的压力会使金属变脆受损。工程师们这才开始慢慢意识到问题的严重性。

专家还纷纷指出,I-35W在结构上没有"冗余"。用今天桥梁设计的眼光看,是很大的缺陷。对桥梁专家而言,I-35W大桥的坍塌引发的不仅是对其本身结构的质疑,还有对20世纪五六十年代美国桥梁建造"高潮期"造桥理念的反思。

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鉴于二战后昂贵的钢铁价格,当时的造桥理念是以轻巧为宜,尽可能地节约材质,使结构的承重能力达到极限状态。于是,I-35W大桥就和那一时期建造的很多钢桥一样,没有"冗余"保护。由此也埋下了一个重大隐患:只要结构中哪怕某一个极小的部分出了问题,都会导致整个系统的坍塌。


教训与行动


根据联邦公路总署公布的数据,目前与I-35W设计结构类似的桥梁多达756座。

坍塌事故发生的第二天,交通部秘书长彼特斯立即向各州下达紧急通知,要求对全国所有和I-35W设计结构相似的大桥进行"彻底全面"的检查。在严峻的形势下,加利福尼亚州交通局紧急招回正在休假的检查人员,对州内69座钢桁梁桥进行大检查。在密苏里州,当地有关人员立刻关闭了位于圣·路易郡郊区的一座九十多岁的大桥。

为了弄清桥梁是否存在先天性设计问题及这种问题是否具有普遍性,联合调查组建议各州全面检查了700座结构相同的桥梁,并最终发现了桁架结构连接中的一个重大隐患;该重大隐患被确认后,当局要求对同类桥梁进行全面补救,并要求认真调查研究,为何如此明显的漏洞,在各地累计不下40次的全面检查中竟次次蒙混过关。

在随后的这几年中,美国的桥梁专家、金属学和建筑学专家都大忙特忙。由于不断对检验出问题的桥梁进行修整,建筑公司也人手紧张。这几年差不多媒体报道交通堵塞的严重路段,都有老桥因为施工停驶或半关闭。


重建

2007年11月1日,新的跨河大桥正式动工兴建。新桥依然是钢筋混凝土的桁架式桥,桥体的强力和弹力都超过了旧桥。新桥高为37米,宽55米,桥下主航道限高21米,设计寿命为一百年。

新桥在设计时,吸取了上世纪60年代普遍存在的桥梁加固材料使用不足的教训,而且依照国家运输安全委员会专家的建议,对所有数据反复核实,增加了保险系数。桥上还安装了323个传感器,将随时测试整桥不同部位的动态、压力和温度,所得数据都将送到明尼苏达大学,由专业人员进行分析研究。这些传感器不仅仅能跟踪记录,以备桥梁养护之需,而且在明尼苏达州严寒的冬日里,它们还可以监测天气状况,并自动启动桥上的防结冰系统,以防路面结冰。新桥堪称美国最"智能"的一座桥。


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纪念公园

2011年8月1日,事故四年之后,在离新桥不远的地方,建立了倒塌事故的纪念公园,纪念这次事故。纪念碑上这样写着:

Our lives are not only defined by what happens,but by how we act in the face of it,

not only by what life brings us,but by what we bring to life.

Selfless actions and compassion create enduring community out of tragic events.

2012年6月30日,在明尼阿波利斯市消防名人堂和博物馆里,举办了名为《81分钟:大桥坍塌以后发生的事情》的专题展览,用图片、文字、访谈和纪录片等多种形式,回顾了事故后数天里,该市管理者和民众应急及救死扶伤的过程。


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 发表于2018-05-27   |  只看该作者      

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