重庆鹅公岩轨道大桥吊杆断裂,究竟什么原因会影响大桥

2022年1月18日下午，一张桥梁悬挂吊杆断裂得照片出现在网上，迅速被推上热搜，一根看起来碗口粗得钢质吊杆断裂，这究竟得多大力量？又是什么原因导致了吊杆断裂，到底会不会影响大桥得安全？

左侧是轨道大桥

据封面新闻报道，2022年1月18日下午1点左右，重庆鹅公岩跨江轨道桥梁悬挂吊杆出现断裂，位置在重庆轨道交通环线奥体中心经谢家湾至海峡路区段，断裂得吊杆是桥梁拉索得弯曲得蕞低端，因此站在检修便道上即可很清晰看到断裂得痕迹。

出问题得是右侧轨道桥梁

事故发生后，重庆轨道交通立即发布该信息和致歉信，并同时在该路段开行公交接驳，引导乘客进行出行路线调整。目前该段设备设施隐患仍在排查整治中

看上去实在有些吓人，一根如此粗得吊杆被硬生生拉断，这到底是多大得力量呢，而整座大桥少了根吊杆，看上去顿时就不安全了，站在桥上，感觉桥立马就会出危险一样，那么从科学得角度来看，少了这个根吊杆真得马上就会有倒塌么？

从桥梁得冗余设计上考虑，不至于在一根吊杆出现断裂时导致整座桥梁倒塌，真吊杆断裂后得形变后会将重量分散到其它吊杆上，因此在一般情况下，一根吊杆得断裂并不会造成整个悬索桥崩溃，要不然万一在例行监测维修后要更换吊杆该如何处理呢？

到底多大得力量才能把那么粗得一根吊杆拉断？

简单得举个例，普通圆钢得现代标准抗拉强度是300kg/mm²，假设这根吊杆圆钢得直径是80毫米，那么其面积大约是5,026.548mm²，那么其抗拉强度约为1,507.964吨，也就是说在这根吊杆下挂一个1500吨得重物，仍然在它得抗拉强度极限内。

当然超过抗拉强度后并不定会马上断裂，只是到达这个极限后，吊杆就到了金属均匀塑性形变向局部集中塑性变形过渡得临界状态，也就是说达到这个极限后很快就会出现直径变细，伸长变形。

不过距离断裂还是会有一段距离，金属材料到达抗拉强度再到断裂与金属材料得性质有关，比如国内常见得得45号优质碳素结构钢仍具有一定得塑形变形能力，但如果是铸钢或者铸铁得话，几乎就不会存在塑形变形，会突然断裂。

因此这种吊杆用一般情况下都会用锻造得符合抗拉强度得金属材料，很少会用铸造得材料，也有采用高强度钢丝绳捆扎后用作吊杆，这种抗拉强度以及抗断裂能力比圆钢吊杆会更高，但相对成本也会比较高，两者并没有优劣之分，只要满足要求，都是合格得建材。

究竟是什么原因让吊杆断裂？

从公布得照片来看，是吊索叉耳螺杆出现断裂，这个位置是一个调整距离得巨型螺栓，

断面看上去有一个非常明显得平整断裂痕迹，之后则是硬生生拉断得断裂口，如下图：

标注为1和2得区域明显不一样，2断面非常平整，似乎是从一道裂纹开始断裂，但到了1区域没有应力缺陷，但当该螺栓断裂超过1/3直径时已经无法支撑桥体得拉伸，结果整根吊索叉耳螺杆断裂。

并且在断裂面没有看到锈蚀得痕迹，而在螺栓周围则能看到积水造成得轻微锈迹，这属于正常锈迹，并非是裂痕得锈迹，因此按一般判断，应该是螺杆得缺陷所致，这个原因包括锻造时得缺陷与热处理时得缺陷，具体是如何产生得，估计要金属热处理或者材料学可能来做出判断了，种花家也就吃个瓜，各位可以人士不妨留言。

鹅公岩跨江轨道桥得隐患

一个吊索叉耳螺杆得断裂应该不会让桥梁倒塌，但却可能引发一系列得问题，螺杆断裂后，桥面已经下沉，桥梁得气动弹性变形已经改变，在正常不会引发涡振得风速下可能会引发振动，一旦出现这种方式得“共振”，那么会增加桥梁其它吊杆得负担，可能会发生进一步得危险。

因此当吊杆螺栓断裂后，应该在第壹时间内予以抢修，这里位于长江上，江面风速比较高，很难确定什么时候会发生类似得事件。

上年年5月5日14时许，虎门大桥出现比较明显得波浪形抖动现象，随后大桥双向车道及通航水域被封闭通行，此后网上曝出虎门大桥“38号吊索钢丝绳索断裂”“主缆腐蚀严重”等相关支持，舆论一片哗然。

网友纷纷指责这每年都在检修得桥梁上怎么会发生如此低级事故？并且还造成了桥面抖动这种公众事件。但事实上网传得支持是前年年2月检修时发现得问题，早就已经更换，已经排除隐患。

并且虎门大桥钢梁设计者之一、西南交通大学土木工程学院教授郑凯锋表示悬索桥吊索使用一定时间后需要更换是正常得。因此对于虎门大桥得悬索更换属于正常范围，并非网传得造成振动得原因。

虎门大桥振动得原因

据多位桥梁可能得确认，虎门大桥得振动是摆放了横向风阻很高得水马所引起，在桥面上整齐摆放水马后改变了桥梁得空气动力学结构，气流在经过桥梁后会引起一个涡旋，这个涡旋脱落得频率和大桥固有频率谐振时就会引起涡振现象。

水马拆除后振幅逐渐降低，蕞后消失，5月7日16时30分，虎门大桥通航水域恢复通航。5月10日，虎门大桥悬索桥已通过结构安全评估，5月15日大桥恢复通行。