1、1 2 3/wiki/Tacoma_Narrows_Bridge_(1940)Tacoma Narrows Bridge At the time of its construction (and its destruction), the bridge was the third longest suspension bridge in the world in terms of main span length(853m), behind the Golden Gate Bridge and the George Washington Bridge

2、. 4Tacoma Narrows Bridge 5懸索橋抗風懸索橋抗風 懸索橋采用剛性梁或剛桁架橋面有利于抗風，但卻會增加鋼的懸索橋采用剛性梁或剛桁架橋面有利于抗風，但卻會增加鋼的用量和造價。用量和造價。 降低造價的嘗試，釀成了塔科瑪海峽大橋的事故。降低造價的嘗試，釀成了塔科瑪海峽大橋的事故。8級、級、67.5km/h，先上下波動近，先上下波動近1m，后又左右擺動，幅度達，后又左右擺動，幅度達8.5m。 事故發生時，好萊塢有個拍攝組剛好在橋邊拍攝電影，故記錄事故發生時，好萊塢有個拍攝組剛好在橋邊拍攝電影，故記錄下了橋垮的整個過程。下了橋垮的整個過程。 美國空氣動力學家美國空氣動力學家 馮馮.

3、 .卡門卡門 研究了懸索橋的風荷載問題，于研究了懸索橋的風荷載問題，于1954年在年在空氣動力學的發展空氣動力學的發展一書中分析說：塔科瑪海峽大橋的一書中分析說：塔科瑪海峽大橋的設計者想建造一個較便宜的結構，采用了平板代替桁架作為邊墻，設計者想建造一個較便宜的結構，采用了平板代替桁架作為邊墻，不幸，這些平板引起了漩渦的發放，使橋身開始扭轉振動，其破壞不幸，這些平板引起了漩渦的發放，使橋身開始扭轉振動，其破壞是振動與漩渦發放發生共振而引起的。是振動與漩渦發放發生共振而引起的。Tacoma Narrows Bridge采用板梁加勁梁采用板梁加勁梁高跨比高跨比1:350，細長，細長未考慮脈動風渦動力

4、作用未考慮脈動風渦動力作用導致風毀導致風毀Tacoma Narrows Bridge 風毀后風毀后Golden gate bridge 進行了加固進行了加固19501950年重修，橋面采用透風格柵年重修，橋面采用透風格柵加勁梁有孔，以削弱渦流，減輕作用的扭矩加勁梁有孔，以削弱渦流，減輕作用的扭矩回到了氣動性能好的空腹桁架梁回到了氣動性能好的空腹桁架梁成為二戰前懸索橋的基本形式成為二戰前懸索橋的基本形式7“豆腐渣豆腐渣”工程引發技術革新工程引發技術革新8美式懸索橋的桁架梁美式懸索橋的桁架梁9歐式懸索橋采用設置鋼橫梁的單室箱梁歐式懸索橋采用設置鋼橫梁的單室箱梁10西堠門大橋西堠門大橋 分離式箱梁分

5、離式箱梁11pminEDxCABUmax邊界層外邊界邊界層外邊界yU (x)F分離點分離點13流線型設計流線型設計比如飛機、輪船比如飛機、輪船滲流滲流滲流流體在流體在孔隙介質孔隙介質中的流動中的流動地下水流動地下水流動水在土孔隙介質中的流動水在土孔隙介質中的流動滲流理論在土木工程中為地下水資源的開發、降低滲流理論在土木工程中為地下水資源的開發、降低地下水位、防止建筑物地基發生滲流變形、排水固結等地下水位、防止建筑物地基發生滲流變形、排水固結等提供了理論依據提供了理論依據壩下滲流土石壩防滲斜墻及鋪蓋浸潤線透水層不透水層 土石壩壩基壩身滲流透水層不透水層基坑板樁墻板樁圍護下的基坑滲流水井滲流透水層

6、不透水層天然水面漏斗狀潛水面Q滲流作用造成大壩塌方2525基坑支護基坑支護洪水掃過下游洪水掃過下游谷底，附近所谷底，附近所有設施被徹底有設施被徹底摧毀摧毀滲透破壞水力劈裂滲透破壞水力劈裂Teton Dam (USA)九江大堤決口九江大堤決口 潰口原因：堤基管涌潰口原因：堤基管涌1998年8月7日13:10發生管涌險情，20分鐘后，在堤外迎水面找到2處進水口又過又過2020分鐘，防分鐘，防水墻后的土堤突水墻后的土堤突然塌陷出然塌陷出1 1個洞，個洞，5m寬的堤頂隨即寬的堤頂隨即全部塌陷，并很全部塌陷，并很快形成一寬約快形成一寬約62m的潰口。的潰口。 滲透破壞滲透破壞長江堤防工程堤基管涌發生發展

7、過程示意圖長江堤防工程堤基管涌發生發展過程示意圖砂砂環環管管涌涌口口粘性土粘性土砂性土砂性土滲水滲水雜填土雜填土管涌：在滲流作用下，無粘性土體中的細小顆粒，管涌：在滲流作用下，無粘性土體中的細小顆粒， 通過土的孔隙，發生移動或被水流帶出的現象。通過土的孔隙，發生移動或被水流帶出的現象。 堤基管涌堤基管涌滲透破壞滲透破壞管涌管涌砂環砂環砂性土堤基管涌破壞示意圖砂性土堤基管涌破壞示意圖管涌破壞管涌破壞當管涌發生時，當管涌發生時，滲流將導致向源滲流將導致向源侵蝕，使堤防基侵蝕，使堤防基礎下部出現滲流礎下部出現滲流通道通道當水頭差足夠大時，當水頭差足夠大時，侵蝕將加速侵蝕將加速并掏挖堤防基礎。并掏挖堤

8、防基礎。形成通道后極易形成通道后極易引起潰決引起潰決滲透破壞滲透破壞Landslide dam 33 34 35 38 39 40 41 42 43 0limPAAFpA 0limVAAFA 44 Ffm yxzFFFXYZmmmfXiY jZk45 0000 xyzFFFmgmgXYZgm 46 47( , , )x y z( , , )x y zg3=1000kg/m3=13550kg/m汞4849 50dudy52duddydttan()dudtdddyduddydt53ddt5455ddtGG56 58ddt59600=0duddydt0u 61622121-duuudyyy微分 差分63641-durdy微分 差分212=60nrr11111123122150.952.MArrh rrrh rMPa sr hn656667dV Vdp 0dmdVdVVddV