摘要：美东时间28日早上6点50，匹兹堡弗里克公园大桥突然坍塌，正在桥面行驶的多辆车随着坍塌的大桥坠入干河谷，有10人受伤，其中4人送医抢救。美国基建确实情况严峻，或许，拜登的基建计划因这桥而更加顺利。* |, l4 ?8 F ]- p* R
1、引言& k1 H% q" f) j& U
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拜登上台后，对我国的基建成果眼红不已，提出了基建计划提案，也想成为“基建狂魔”。不过，经费从最初的4万亿逐渐缩减到了1.2万亿美元。就在基建计划提案通过后的半年不到，就在拜登前去匹兹堡进行基建计划演讲的前几个小时，匹兹堡弗里克公园大桥突然坍塌了，好巧不巧。+ g. d0 W7 W! }$ h) A
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拜登基建计划 8 ?6 k5 U$ u9 H7 {3 }. A
2、大桥概况( K" a" f0 f; e( r
) q3 X& l7 L: ?+ A [$ R5 s这座垮塌的大桥名为Fern Hollow Bridge，横跨在Fern Hollow Creek河流之上，是Frobs Ave的一部分，靠近S Braddock Ave。始建于1970年，用来替换原来的钢结构拱桥。
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0 A5 Q: I8 N' e( \( tFern Hollow Bridge 位置
; p( e! a; a8 H: V新桥主体也是钢架结构，只不过取消了拱形结构，改成直的斜柱钢刚架结构。1973年开通，距今约50年。桥梁总长136.2m，宽15.2m，最长跨度50.6m，属于中跨度桥梁。据了解，这座桥建成以后，还获得了中跨度、高间隙奖项。
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+ B7 r# z. `' S8 A. [桥梁获得中跨度、高间隙奖项
( H0 {! ]# L( j, Y$ ~下图为其未垮塌的全貌，从下面桥梁的阴影可以发现，这个桥的高度还是挺高的，约有20m左右的样子。! W5 ]* F' r1 S, _
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大桥全貌
) ]: i" F# x+ p0 j0 z! f+ c3、垮塌分析+ H- A7 S" j S" U# {
$ y& T/ J4 K. \/ y& i1973年建成的桥是斜柱钢刚架结构（Batter-Post steel rigid frame），而之前是钢拱形结构（steel arch bridge）。之所以新桥改变结构，并不是说拱形结构不行。实际上，拱形结构主要承受压力，一般用耐压材料建造，比如我国的赵州桥就是个石桥。石头的耐压性能高于耐拉性能，所以能流传到现在。
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: H- @- ?6 W! P" t拱形结构赵州桥 7 j$ |+ n K+ c/ ]' w: A1 e0 Y ?
钢材的耐压性能和耐拉性能都比石材要好很多，因此用钢材来耐压实在是有点大材小用，或者是经济成本太高，不划算。改成斜柱钢刚架结构之后，虽然部分钢结构依然会有受压的情况，但是总体上结构的受力更加合理，充分利用了材料的力学特性。从画面上看，垮塌后的大桥呈“粉碎状”，断成了好几截。为何会出现这种垮塌的效果呢？' o5 s" l6 @# a8 J2 w
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, J C3 W. G" u: t$ C垮台后的大桥 ) y$ G$ A& t9 h9 L3 c5 Z5 j
这座桥并非全部都是钢架，其路面是钢筋混凝土结构，作为主要的承力结构，两个大横梁位于路面之下，用来承受路面和过往车辆。从下图垮塌后的细节来看，这个大横梁是个H梁，梁的高度约有20cm多，桥梁的承载能力就取决于这个H梁的尺寸了。其横截面的高度越高，承载的能力也就越强。6 T8 s* I+ \7 A. J z* c
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桥梁细节
A" B* z! y# k/ }( b这样的一根金属横梁，发生这种多段式的“粉碎性”垮塌，其实非常的困难，到底是什么原因呢？下图可能就是答案。虽然桥梁建造之初，选用的是耐候钢（weathering steel ），就是考顿钢（Cor-Ten steel），这种钢具有很强的抗腐蚀性，无需保护漆，呈现纯天然的钢材本色。但是，很强的抗腐蚀性，不代表其完全抗腐蚀。经历了近50年的风雪洗礼，钢结构已经是锈迹斑斑了。* b* d' X- `/ Y( B" x
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锈蚀斑斑的桥梁结构 , ]. s" a; n( \/ ^) o% S
实际上，这座桥早就不能跟刚建完时相提并论了。在去年检查的时候，上层结构4分（满分9分），评价级别差。下层结构6分，评价级别满意。路面结构5分，评价等级一般。整体评价：差。所谓的上层结构，就是路面之下的横梁，下层结构就是支撑结构。横梁的评价等级已经是差，表明其承载能力因年久失修已经到了风烛残年的地步了。一旦发生垮塌，就像意大利面条一样，垮成好几段。
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5 Y6 |! e- f5 R. R( ~意大利面断成3段
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匹兹堡大桥的垮塌，最主要的原因在于钢架结构的腐蚀。由于年久失修，缺乏维护，作为主要承力结构的横梁，已经腐蚀成了级别为“差”的境地，一旦某个部位承受不住，会在重力和冲击力的作用下，断成好几段。
: N7 g$ g2 Z8 s( D1 f, n参考资料：
7 m" G3 w4 Z$ ]% D7 D! v1、@星辰大海路上的种花家，匹兹堡大桥垮塌！在拜登万亿基建演讲前，美基建危机究竟多严重？https://www.toutiao.com/a7058442915768435203/?channel=&source=search_tab* M) [6 J% m% w' H* e
2、https://bridgehunter.com/pa/allegheny/bh96087/ |
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