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司法鉴定工程师如何调查桥梁坍塌? 科学美国人

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司法鉴定工程师如何调查桥梁坍塌? 科学美国人

下面的这篇文章是经过《谈话》(关于最新研究的在线出版物)的许可重印的。

3月15日, 位于迈阿密佛罗里达国际大学的一座950吨重的部分组装人行天桥,突然倒塌在下面繁忙的高速公路上, 造成6人死亡, 9人重伤。 在正在进行的调查中, 司法鉴定工程师正处于中心的位置, 他们查明事故发生的原因,更重要的是学习今后如何防止发生类似的悲剧。

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我没有积极地参与这次调查, 但我已经做了近20年的司法鉴定工程师, 并且是国家司法鉴定工程学会2018年的会长。 与法医学家类似, 我们调查灾难和犯罪现场, 以确定工程实践在发生的事故中扮演了什么角色。 在任何司法调查中第一步都是收集证据,然而证据的收集,往往在幸存者获救和找到受害者遗体之后才能开始。 这种操作取代了证明材料, 而且可能破坏证据, 这意味着司法鉴定工程师也必须了解应急响应措施, 以便能够判断工程实体被破坏的原因。 例如,支撑柱在事故中是自己坍塌的, 还出于救助受害者的需要而被人工破坏掉的。在佛罗里达国际大学(FIU)的救援工作中, 救援人员就使用了大型设备打碎大块混凝土, 以便找到受害者的尸体。

目前在迈阿密, 来自国家运输安全委员会的司法鉴定工程师和技术人员正在现场。 现在他们正在收集桥梁上的材料样品, 以测试它们的物理性能。 他们正在审查工程的蓝图和设计, 同时检查工业标准和现场工程师的计算结果, 来了解工程应该被建造成什么样子,以便与实际建造的相比较。 他们将查看关于坍塌的照片和, 以确定事件发生的顺序和关键问题之所在。 当然, 他们也会和目击者交谈, 看看工人和路人在坍塌时看到了什么,听到了什么。

然后他们将结合并分析所有的数据和信息, 以尽可能清楚地识别出哪里出了问题, 按照什么顺序出的问题。通常有许多因素, 每一个因素都导致或放大下一个, 最终导致灾难的发生。 把这些因素拼在一起,是司法鉴定工程师职责的关键所在。

佛罗里达国际大学的桥梁使用了一种叫做"加速桥梁建设"的方法, 需要将一些分离的部件组装起来: 这些人行天桥安装在路边, 桥的跨梁建在附近, 并在坍塌前几天被吊起放到指定的地方。 在这样的计划中, 每一个部件都必须能够承受作用在其上面的力量, 因为它们都被组装在一起。 任何一个地方的弱点都可能导致其他地方的问题, 最终导致灾难。

高中心桥塔和管道支撑,这两个桥梁设计的关键元素在结构坍塌时还没有到位,直到过程后期才被安排加建。而且这座桥要到明年才会开放, 所以项目设计者和工程师们可能期望在该桥段继续施工。

司法鉴定评估的一部分将调查这是否是一个合理的预期, 以及这些缺失的元素是否减弱必要的强度而使其坍塌。

还有一些其他公开的线索, 这些线索也揭示了可能正在调查中的途径。 行车记录仪拍下的桥梁坍塌似乎表明, 最先开始坍塌的是靠近桥北端的结构。据报道, 在坍塌前几天, 桥的北端发现有裂缝。 另外桥梁坍塌时可能正在进行压力测试或其他调整。所以现在定下结论还为时过早,但调查肯定会揭示出这些裂缝和压力测试是否使桥北端的负载过大,导致坍塌。

2 of 3: 国家运输安全委员会的调查人员继续要求并收集有关佛罗里达国际大学人行天桥设计、建造和检查的文件。 2. twitter.com / EMlmxmkKaW

Ntsb 新闻编辑室(@NTSB 新闻编辑室)2018年3月17日

当然人们可能会有其他问题, 比如"为什么他们不用临时的支撑体来支撑桥梁?" 这个问题也许有一个非常有道理的解释例如:也许这座桥足够坚固以支撑自己。或者临时支撑柱会在下面的道路上造成交通危险。

其中一些问题不完全与工程相关。 例如, 许多人问道:"为什么不封闭这条路?" Tamiami Trail 被关闭了几个小时, 此时桥的跨梁已经到位。 但随后又重新通车。当然做这个决定之前,工程人员可能已经告知其桥梁的状况,当然也可能受到公共安全或交通拥堵问题的影响。

目前, 司法鉴定工程师也正在调查公众提粗的这些问题。 他们的目标是确保这些问题最终都能得到回答, 并且其中更多的问题是关于设计、材料、过程、程序和安全防范措施。 这些经验教训不仅将为迈阿密这座特殊桥梁的重建工作提供指导, 而且还将为今后在国内其他地方和世界各地的桥梁建设项目提供信息, 因为工程界的其他成员可以从调查所揭露的信息中吸取教训, 以避免类似的错误和悲剧。 从某种意义上说, 加速桥梁建设的主要中心之一位于佛罗里达国际大学校园里,是极其幸运的。

这篇文章最初发表在《谈话》上。 阅读原文。

马丁 · 戈登

制造及机械工程技术教授, 罗彻斯特理工学院。

标题:司法鉴定工程师如何调查桥梁坍塌? 科学美国人

网址:http://www.nzjsw.com/jianshen/2018/04/15/93043.htm


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