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第九届全国现代结构工程学术研讨会 建筑机械事故与建筑力学关系初探 闰晓敏 李星 陈兰 510640 $■4I★≠i}{女m}＆±十i-rH 提要：陆着城市化建设推进．各地在大*土木的周时，建筑事故也频频发生。本文从近年来的几宗建筑机槭失事事故案例 着手，从力学旗4的角度分析原园．并提出相应措施。 美链宇：建筑机槭事故。塔式起重机，钢丝绳断裂， 一、引言 随着改革开放的进一步深入和社会主义市场经济的逐步健全．我国的建筑业市场得到了前所未有的机 遇和发展，但与此同时，建筑事故也在频颈发生．造成了巨大的经济损失甚至导致人员伤亡。在众多的事 故中．塔机起重事故所占比重最大，发生晶为频繁，本文针对建筑机械中的塔式起重机失事事故案例，从 力学原理的角度进行初步探索。 塔机是一种工地转移频繁的施工机械，随着我国塔机产量和拥有量的不断增加及其使用范围的日益广 泛，各种安全事故也日新增多，给人民生命财产带来巨大损失。 在塔机的各共重大安全事故中，与安装和拆卸作业直接和间接有关的安全事故占有相当大的比例。下 面从我国各地近十多年来发生的塔机安全事故中，选择几宗有代表性的的案例进行分析，寻找事故与力学 之间的关系。 二、塔身倾覆案例分析 案例一 2009年4月24日下午2点左右，台北市信义区松高路工地一架起重机吊臂从37棱高处坠落砸中广东 旅游团游览车尾部，造成3人死亡多人受伤的严 重事故。 原因分析：从检方提供的照片可以看到，楼 顶上吊车的支柱已经严重扭曲变形。经现场劫 验，发现现场由中吊车拆解大吊车、小吊车拆解 中吊车的程序，并没有违反相关的作业规定：但 将机械的过负荷装置关掉，致使原本直立的执行 吊挂任务的小型起重杆不但弯曲变形．部分钢管 甚至断裂；经实地过磅秤重，吊臂重达5吨，超 过小型起重机所能负载的32吨，在力增大的情 况下，虽然力臂不变，但引起弯矩的增大，初步 分析这起安全事故的原因，是吊车承载超重，导 致起重机塔身与吊臂连接处承受弯矩过太，超过 材料的承载极限所致。 匾 In建筑2x)09增H 第九届全国现代结构工程学术研讨会 案例二 2003年1月，北京中关村科贸中心工地一台QTZ25H塔机在拆除过程中发生倾翻事故，导致塔机上部 结构倾翻到中关村大街，虽未造成人员伤亡，但导致直接经济损失达近百万元，已构成四级重大事故。经 调查知，该塔机在拆除过程中，安装人员违反了操作规程，未严格遵守拆搭程序进行拆除工作。 原因分析：在拆除塔身标准节时，理应先对上部结构进行重心平衡，然后才松开塔身与回转下支座的 连接螺栓，以保证在力矩平衡的条件下进行进一步的拆除工作；而该工作人员在上部结构的重心进行平衡 前就将塔身与回转下支座的连接螺栓松动，造成上部结构向后侧(平衡臂一侧)倾翻，这时顶升套架的强 度已不足以承受上部结构荷载，发生破坏，致使整个上部结构翻落在大街上。即从力学本质来分析，平衡 包括力的平衡和弯矩的平衡，本案例在拆除过程中拆除人员忽视了力矩平衡原则的重要性，导致倾翻事故 的产生。 案例三 2001年12月，甘肃天水某建筑工地一台QTZ40塔机在作业中发生整机突然倒塌事故，砸坏一栋小学 教学楼，造成死伤近20人的特大事故。经现场调查发现，该机底部埋设于混凝土基础中的塔身节有3根 主弦杆断裂，并发现不仅有新断痕，而且还有老断痕和补焊痕迹。 原因分析：该塔机的的检测单位在进行常规检验时未包括对基础部分的检查；另外，该机的基础节并 非塔机生产厂出厂是的原配构件，而是使用单位自行加工的质量和强度不符合要求的配件，并在基础节已 发生裂缝等危险情况下单位擅自进行补焊，焊接产生应力集中，使材料变脆，致使塔机在承受设计荷载的 情况下裂纹扩展，导致三根主弦杆受力超过材料极限，发生强度破坏而断裂，最终导致整机倒塌。 案例四 1996年某市某工地发生了一起意大利SIMMA塔机吊臂折断的重大事故。当时载重小车位于第6节臂 轻载就位，折臂发生在第5节臂的下弦杆。