工程伦理课程PPT推荐.pptx
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中庭截面图与中庭示意图事故过程二层人行天桥和四层天桥通过吊杆相连,三层走道在另一边与之相望。
当中庭聚集了大多数来客欢快地跳舞庆祝,无缘参入其中的客人仍可以在人行天桥上驻足观看,分享这热闹的气氛。
这正是1981年7月17日事故当天的场景。
当地时间7点零5分,大约1600名民众正聚集在一层中庭兴高采烈地享受一场茶舞舞会,另有约20人在二楼,21人在三楼观看。
突然,连接四楼天桥的钢质吊杆爆裂,整个四楼走道失去支撑,连同在上面观看舞会的16人一齐坠落至二层走道,并与二楼走道一起跌到一楼中庭。
整个坠落过程不过几秒,却导致百人罹难,以及更多的人被埋在重达60吨的碎玻璃,废铁和混凝土中。
更严重的是,人行天桥的坍塌导致酒店水管的损毁,大量的水涌入一楼大厅,进一步威胁着幸存者。
二层和四层人行天桥坍塌救援情况搜救行动持续了14个小时,多支团队参与救援行动,多种工具和医疗设备被想方设法运进酒店。
Waeckerle教授作为搜救负责人在短时间内做出了决定:
轻伤者送出酒店,部分重伤者在酒店内得到治疗,受伤最严重者则只得到了止疼用的吗啡-囿于人手紧迫药物有限时间紧急,对他们的拯救被排在了最末。
主要力量用于排除接下来会发生的坍塌和解围被困的人们。
最终,29人幸运地获救。
事故调查凯悦酒店集团作为世界顶级的跨国酒店集团,素以豪华、舒适及人性化服务驰名。
这座位于堪萨斯城的酒店在发生事故时不过刚刚运营了一年,却出现了如此严重的事故,公众强烈要求对事故展开调查。
包括美国国家标准局(NationalBureauofStandards,是一家属于美国商务部的非监管机构)在内的多个团队对此次事故开展了调查。
其中,身为职业建筑师的Lischka先生接受了堪萨斯城星报的邀请,以记者的名义进入事故现场进行隐秘地勘察。
Lischka先生在事故现场看到连接四楼天桥的吊杆完好无损,因此四楼吊竿本身的失效可以暂时被排除。
而仔细排查现场保留的其他吊竿,一个惊人的事实浮出水面。
美国工程设计公司G.C.E公司,是凯悦酒店项目的设计团队,他们负责完成钢结构的设计和图纸。
G.C.E公司设计的人行天桥是这样的,沿整个天桥长边方向,两组工字钢(W16x26)分别支撑在天桥的混凝土走道底板下方;
沿天桥的短边方向,箱梁则横向支撑在混凝土走到底版的下方,并用于固定吊杆。
箱梁由两根MC8x8.5的C型钢焊接而成。
人行天桥结构示意图G.C.E的原设计中,第二层和第四层走道是被一根吊杆连接的,这根吊杆固定在房顶上。
而现场找到的吊杆长度则远小于连接两层走道所需要的长度。
Lischka先生于是重新审核了该项目的施工图纸。
他发现,在施工图纸上,第四层天桥变成了由两根吊杆共同连接。
两个螺母一上一下分别固定连接四层天桥的两根吊杆,向下的吊杆连接着二层天桥,向上的吊杆仍连接着屋顶走道连接处的设计变更为了便于施工,吊杆的制造商和施工方,美国HavensSteelCompanyProfessionalFabricator(以下简称Havens公司)要求变更设计为用两根吊杆分别连接四楼和二楼。
这样施工方可以免除把一根长吊杆穿过两层走道的麻烦。
于是设计被改变了。
最终的施工图纸也被改变了。
在G.C.E的原始设计,也就是一根吊杆贯穿二层和四层走道的设计中,假设每一层走道的自重和该走道上行人的重量之和为P,那么四层螺栓处的受力为P,即四层螺栓处只承受该层的重量。
同理,二层连接处螺栓也只承受二层走道德自重和行人重量P。
而更改的设计中,新增了一根吊杆连接二层走道,也因此,这跟吊杆把二层走道及其行人的重量P传递到了四层走道上,四层走道的螺栓处承受的重量变成了四层走道及行人的重量P+二层走道及行人的重量P,也就是说变成了2P,是原设计中承受重量的两倍。
受力示意图1979年2月16日,G.C.E收到了42张施工图,包括变更之后的连接处的图纸。
1979年2月16日这些图纸被盖章确认并交给现场用于施工。
1980年7月1日酒店正式开业。
1981年7月17日,天桥坍塌事故发生,四楼天桥最中间的箱梁因为其靠近东面的一端的连接处上的螺栓失效而迅速下滑坍塌,该处箱梁的损坏使得该处原本承担的重量转移到相邻各处连接处,其他几处连接处也纷纷失效,最终,失去了支撑的四楼天桥笔直地坠落,砸在正下方的二楼天桥上,巨大的冲击力远远超过了二楼天桥能够承担的重量,二楼连接处也断裂失效,整个四楼天桥,二楼天桥连同它们上面的人们一起坠落至一楼中庭。
悲剧就是这么发生的。
现场观察到的箱梁的严重扭曲变形说明了这一切都是从四楼天桥的箱梁上的连接处开始。
据美国国家标准局的估算,事故发生时,四楼天桥连接处承受的荷载为93kN,而美国国家标准局对天桥进行复制并进行的实验表明,该连接处最多只能承受83kN的力,这一数值,不仅小于事故发生时实际施加在该连接处的荷载(93kN),也远远达不到美国堪萨斯城当地建筑规范对该连接处的设计要求。
根据美国堪萨斯城当地的建筑规范,该连接处必须承担302kN的荷载而不出现任何结构问题。
即使是G.C.E的原始设计,这个数值也无法被满足。
这个设计缺陷,出现在了所有三条人行天桥上。
诚如国家标准局的调查报告所说,人行天桥只能够承受自身的重量和一点点其他荷载。
箱梁连接处的失效是整个悲剧的开始责任判定责任判定基于本次事故,由美国土木工程师协会ACSE出版的用于指导调查结构结果事故的工程师手册中对连接处失效做出了如下定义:
“由连接处失效导致的整体结构的坍塌发生在完全没有或者仅有少量的额外承载强度的结构上。
当出现多个强度很低的连接处时,其中一个连接处的失效会导致箱邻的连接处纷纷失效,最终致使结构坍塌。
”而连接处失效的主要原因包括:
对于施加的载荷计算失误导致的不足够(insufficient)的设计由于结构截面发生突然变化导致的应力集中对于旋转和位移计算的错误连接处材料的退化没有考虑到材料在生产过程中产生的大量残余应力最终,法庭判定G.C.E公司的人行天桥的设计不能满足建筑规范要求。
这个结论基于已经暴露的天桥部分的设计及图纸中的错误,误差,疏忽。
而对于G.C.E公司所宣称的,是对设计含义的沟通失误造成了变更设计的通过乃至最终被建造,法庭认为,G.C.E.公司既没有在设计阶段承担应尽的责任,也没有在中庭屋顶发生坍塌事故时进行应有的详尽的调查。
尽管供应商兼Havens公司没有尽责审核和检验施工图纸,也没有向G.C.E公司特别标注出吊杆和箱梁的连接处的设计变化,G.C.E公司的工程师们应该对图纸进行最终检查。
G.C.E公司并没有发现连接处的变更,也没有详尽调查中庭屋顶坍塌的原因,显然,他们错误地对havens信任过度。
最终,G.C.E公司被判定对吊杆的设计变更负责。
1984年11月1日,GCE公司被判决为严重疏忽罪(grossneligence,比一般疏忽罪更严重一级,被定义对应有责任全部的疏忽),并被剥夺了设计资质。
美国土木工程师协会(ASCE)也更改了相关规定为:
结构工程师对设计项目负全部责任!
在现场介绍这座大桥由美国联邦政府斥资$1400万,位于佛罗里达国际大学内,始建于2017年,预计在2019年完工,桥长约53米,重达950吨,连接佛罗里达国际大学校园和斯威特沃特市。
在这座人行天桥建成前,很多住在斯威特沃特市的学生每天都需要通过一条有7条车道的公路,十分危险。
去年夏天,一名FIU的学生就在横穿这条公路的过程中被撞身亡完好的天桥据悉,这座桥原本计划在2019年初才开放行人通过,所以大桥坍塌的原因和行人无关。
大桥的设计方曾表示,该桥能够承受5级飓风,并且可以持续使用100年以上2事故时间线2018-03-10:
移动主跨桁架上桥墩2018-03-13:
工程师发现桥梁北侧端部存在裂缝,并给佛州交通局发送语音报告,但并未得到重视。
2018-03-13:
设计和施工团队随后在现场碰面,主设计师认为裂缝对桥梁整体安全没有影响。
2018-03-159AM:
FIU一大学职工在等红灯时,听到一声如“打马鞭”的声响。
2018-03-15:
当地镇长称桥梁正在进行受力测试。
某参议员发推特,称工程师正重新张拉松掉的索。
2018-03-151:
47PM:
桁架北侧端部首先垮塌,而后桁架多处折叠断裂,整个桁架砸向地面。
行车记录仪拍摄l天桥,跨径30m+53m,宽9.5m。
其中,主跨53m段在施工过程中垮塌。
其结构体系为预应力混凝土桁架桥(主)+索塔(辅)。
预应力混凝土桁架中,下翼缘为桥面板(宽9.5m),上翼缘兼做雨棚(宽4.8m),翼缘中心距约5m,两者采用单榀斜腹杆连接。
而索塔仅提供对活载和风荷载的有限支撑。
斜拉索为圆钢管截面(直径0.4m),不具备张拉功能,主要为装饰效果桥梁该桥桥面板为悬臂结构性能表征在施工时,主跨在桥址附近现浇施工,之后采用SPMT平移上墩在施工时,主跨在桥址附近现浇施工,之后采用SPMT平移上墩初步推测,事故原因为施工中错误张拉预应力,导致11杆失效,进而支座处上下翼缘剪坏,支座形成活动机构,结果中跨节点依次破坏原设计方案中,斜腹杆(11)是受压杆原设计方案中,斜腹杆(11)是受压杆在施工过程中,斜腹杆所处北端形成了悬臂段,斜腹杆(11)为受拉杆,推测施工方因此调整设计方案,给11杆施加预应力顶升装置撤除后,11杆受压,预应力筋松弛;
施工人员本应该撤除11杆的预应力,但是可能错误地重新张拉了11杆的预应力;
同时还在进行的受力测试,增大了11杆的压力;
最终,11杆混凝土压溃,引发后续破坏真豆腐渣!
桥自身的设计也不太合理,若采用钢混组合结构造桥,可大大减轻自重和造价。
而减轻自重,恰恰是结构工程师最重要的任务之一二、安全工程研究院的防腐技术二、安全工程研究院的防腐技术一、一、雪弗龙公司雪弗龙公司Richmond炼油厂常减压装置火灾事故炼油厂常减压装置火灾事故二、二、Motiva公司公司PortArthur炼油厂常减压装置碱腐蚀事故炼油厂常减压装置碱腐蚀事故内容提要内容提要11、事故简介事故简介据美联社消息,据美联社消息,20122012年年88月月66日日ChevronChevron公司位于公司位于加利福尼亚州的加利福尼亚州的RichmondRichmond炼油厂炼油厂44号原油常减压蒸号原油常减压蒸馏装置发生火灾事故,油气闪爆起火,事故中三馏装置发生火灾事故,油气闪爆起火,事故中三名工人受伤被送往医院急救,大火直接威胁到旁名工人受伤被送往医院急救,大火直接威胁到旁边十几名操作工人的生命安全,火焰夹带着大量边十几名操作工人的生命安全,火焰夹带着大量有毒黑色浓烟,周围很多居民出现眼部酸痒、呼有毒黑色浓烟,周围很多居民出现眼部酸痒、呼吸困难、喉咙肿痛、头痛等症状,吸困难、喉咙肿痛、头痛等症状,40004000民众寻求民众寻求医疗救护。
另据报道,此次事故可能是美国炼厂医疗救护。
另据报道,此次事故可能是美国炼厂近年来最严重火灾事故之一。
有分析员预测,此近年来最严重火灾事故之一。
有分析员预测,此次事故由于装置损坏造成的油品供应短缺,很可次事故由于装置损坏造成的油品供应短缺,很可