一、引言

   從廣義上講,意外的變故或災禍稱為事故.事故是一種失敗,但事故與失敗在性質(zhì)上又不完全相同,當失敗的結(jié)果形成重大事態(tài)即是事故.從工程建設上講,當結(jié)構(gòu)特不能滿足多種預定功能要求(完全性、適用性和耐久性),并且不具有適當?shù)目煽啃詴r,稱為事故.

  近二十多年來,我國鋼結(jié)構(gòu)在工程建設中得到了更為廣泛的應用,在材料、加工工藝、施工技術(shù)、理論分析和設計方法等諸方面都有了飛速發(fā)展和進步,應用鋼結(jié)構(gòu)已成為當前的一大“熱點”,展現(xiàn)了其廣闊的、具有強大生命力的前景.實際上,鋼結(jié)構(gòu)的形式與應用范圍是非常廣泛的,在形式上有普鋼結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)、張拉結(jié)構(gòu)等;應用范圍,既有民用建筑鋼結(jié)構(gòu)、公共建筑鋼結(jié)構(gòu)、工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)、橋梁鋼結(jié)構(gòu),又有特種構(gòu)筑物(塔桅、儲藏庫、管道支架、棧橋等)鋼結(jié)構(gòu)等，既可應用于高主茂密400多米以上的高層建筑，跨度達200多米的空間結(jié)構(gòu)，又可應用于幾米跨度的建筑結(jié)構(gòu)。

  在鋼結(jié)構(gòu)大發(fā)展的同時，必須看到，無論是國外還是國內(nèi)，都有曾發(fā)生過許多不同類型、原因、程度的事故，特別是一些重要鋼結(jié)構(gòu)工程倒塌事故（在此不一一列舉），造成了重大人員傷亡和經(jīng)濟財產(chǎn)的損失。這些慘痛的教訓，已引起了世人的廣泛的關(guān)注。特別是通過事故的分析研究，開始形成了一門學科，把事故分析的結(jié)果，使壞事變?yōu)?ldquo;好事”，成為“共同的寶貴財富”：事故分析與處理在一些國家還造就了一批產(chǎn)業(yè)。

二、國內(nèi)外事故分析的動態(tài)與作用

（一）   把事故公計諸于眾，正確對待已發(fā)生或可能發(fā)生的工程破壞事故。美國在20世紀70年代連續(xù)發(fā)生了幾起大跨度結(jié)構(gòu)破壞事故后，美國建筑師協(xié)會成立了一個專門委員會調(diào)查大跨度建筑的計數(shù)工藝，根據(jù)調(diào)查的結(jié)構(gòu)于1981年發(fā)表了《為大跨度建筑的安全而努力》的報告。同年，《紐約時報》發(fā)表了查爾斯·劉易斯的文章，該文針對這幾年倒塌或瀕臨倒塌的驚人數(shù)字，尖銳地指出：許許多多的建筑師和結(jié)構(gòu)工程師—咎由自取—犯有玩忽職守罪。

（二）   樹立“事故”意識，研究及掌握處理事故的對策。原英國土木工程學會會長羅伯特早在1856年就曾對如何對待工程事故深刻地指出“當結(jié)構(gòu)特發(fā)生了事故，對此采取處理措施的詳細記錄，往往要比評議建造成功的結(jié)構(gòu)特更有價值”。事故與安全是對立的，但又有聯(lián)系，建筑特建造（設計、施工、使用—安全了就不會發(fā)生事故，而發(fā)生了事故，會受到不安全檢查的威脅，日本法政大學的川口衛(wèi)教授指出“從建筑特的安全必須得到重視的觀點出發(fā)，能真正反映出其是安全的，只能是相對于不安全檢查的結(jié)構(gòu)特來說”，他形象地讓人們重視這一問題說：正是由于病人的存在，我們才能懂得舒適是健康。美國W·舒勒爾教授甚至要求教育學生“還必須培養(yǎng)對建筑結(jié)構(gòu)某種親身感受，希望他們能突然感覺自己就是結(jié)構(gòu)本身，從而體驗到應力集中和骨骼變形的痛苦”。在美國圣何塞州立大學，特里克·皮佐教授為工程專業(yè)的學生開設了事故分析課程，名為《故障分析》（可靠性物理學）。

（三）   由于事故分析的重要性和作用，在國外已有了專門的期刊和書籍。如英國出版了雜志《工程破壞分析》（Engineering Failure  Analysis）：美國出版了《失敗雜志》：美國有一個網(wǎng)上雜志名為《失敗》，該雜志從各種角度探討失敗及原因；日本的鈿鈿村洋太朗出版了專著《不斷向?qū)嶋H的設計—失敗學習》。完全針對鋼結(jié)構(gòu)的專著甸有王光煜等的《鋼結(jié)構(gòu)缺陷及其處理》，涉及到鋼結(jié)構(gòu)的書籍更多一些，如王濟川等的《建筑物的損務診斷與對策》、江見鯨等的《建筑工程事故處理預防》。

（四）   對每次重大事故的分析處理的價值，在于促進了新學科的發(fā)展和一些重大疑難問題的解決。美國于1940年7月建成的跨度為853m的塔科懸索橋，于同年11月7日在風速不到20m/s的情況下，發(fā)生了很大的扭轉(zhuǎn)振動而倒塌。找出了事故的原因后，提出了新的計算方法和構(gòu)造方法，從此，美國北極星導彈固體發(fā)動機殼體，在實驗時發(fā)生了爆炸成許多小碎塊的事故，經(jīng)過調(diào)查分析，破壞的原因是材料中存在0.1～1.0mm宏觀的裂紋源擴展所致,因而對經(jīng)典的材料力學檢驗提出了質(zhì)疑,從而注意了原始微裂紋的重要性,促進了新學科—斷裂力學的發(fā)展.1963年德國的B.G.Neal首次提出了桁架極限承載力的分析雛形,1976年澳大利亞的L.C.Schmidt提出了雙層網(wǎng)架的極限承載力問題,但研究的進展不很大,直到1978年1月美國哈特福市中心體育館屋蓋網(wǎng)架(91.4×109.7m)在建成兩年多后突然倒塌,經(jīng)過學術(shù)界和工程界廣泛深入的調(diào)查研究分析,不但探明了事故發(fā)生的原因,而且使網(wǎng)架極限承載力的研究成了國內(nèi)外理論研究的焦點之一,取得了巨大的進展.中國土木工程學會空間結(jié)構(gòu)委員會和中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會空間結(jié)構(gòu)協(xié)會,在空間結(jié)構(gòu)空前大發(fā)展的同時,十分重視提高質(zhì)量、防微杜漸,避免事故發(fā)生問題,在多次舉行學術(shù)交流會上都有事故實例與分析報告或論文.1989年10月曾舉行過《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)動力與質(zhì)量問題》專題研討會,其出版的《空間結(jié)構(gòu)簡迅》還開辟了“熱門話題”專欄,講座如何提高質(zhì)量,杜絕事故.中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會建筑鋼結(jié)構(gòu)委員會對此問題也很重視,不但舉行過專題學術(shù)報告,還在舉辦的“網(wǎng)架(殼)結(jié)構(gòu)技術(shù)培訓班”中把事故分析與處理作為重要的一課.所有這些活動,對學術(shù)的發(fā)展、對相關(guān)規(guī)范的制定與修改都有很大的助益.

（五）   事故分析在日本國,不但受到了工程界和學術(shù)界廣泛重視,也受到了政府部門的高度重視,日本科技廳于2000年6月初提出了“失敗學”概念,成立了“活學科技失敗教訓(知識)研究會”,吸收科技、心理學、法律和企業(yè)管理等領(lǐng)域的專家、學者作為成員,從事“失敗學”的研究.該研究會的主要任務和目的是: 有效利用科技領(lǐng)域過去的失敗教訓,使之推動成功,因為新的知識和發(fā)現(xiàn)以及新技術(shù)的開發(fā),不少都是建立在不斷失敗的基礎上,從事故和失敗中一定能夠?qū)W到知識,把這些事故和失敗等實例搜集起來作為“知識資源”和“社會共有的財產(chǎn)”,成為提高技術(shù)可靠性的有效手段.該研究會還決定于2002年開始建立《“失敗學”數(shù)據(jù)庫及相應的檢索系統(tǒng)》,它包括土木工程、材料、機械和化工等科技領(lǐng)域發(fā)生的事故和失敗事例及知識信息,能在需要的時候以需要的方式提供給需要的人,也可在風險管理方法的研究開發(fā)的技術(shù)人員的培訓中充分利用這些失敗的知識信息.

          值得重視的是,我國在此方面也邁出了可喜一步.上?？臻g結(jié)構(gòu)技術(shù)學科研究發(fā)展中心在上海市建委科技委和上?，F(xiàn)代建筑設計集團有限公司的支持下,將《網(wǎng)架與網(wǎng)殼工程事故分析》立題,進行了大量的資料收集,調(diào)查研究分析,撰寫了調(diào)查分析報告,建立了初具規(guī)模的工程事故安全數(shù)據(jù)庫,在此基礎上,結(jié)合工程設計的實際,編制了《設計校審大綱》(包括設計荷載、設計計算模型、計算結(jié)果分析、構(gòu)造注意事項和網(wǎng)架(殼)結(jié)構(gòu)配合施工注意事項等).這些成果對提高設計質(zhì)量,樹立質(zhì)量意識,促進工程結(jié)構(gòu)的健康發(fā)展具有重要作用,對其它結(jié)構(gòu)體系也有借鑒作用.

(六) 通過事故分析,造就了一個新興的產(chǎn)業(yè).當事故發(fā)生后,派專家前往事故現(xiàn)場，查找事故的原因并預防其再次發(fā)生。例如總部高在美國硅谷的“解說者”公司，就曾分析過日本于1995年神戶地震所造成的災難事故以及其它大小不同、性質(zhì)不同的事故，收到了很好的技術(shù)經(jīng)濟效益和社會效益。

三、建立事故分析住處庫的重要性和必要性

發(fā)生事故的原因很多，有的很復雜，從廣義上講，有由于自然災害或其它原因為當前人力所不能預防而造成的意外損害或破壞的事故—自然災害事故，還有覺的由于設計、施工、管理或操作及使用時的過失所引起事故—責任事故。事故分析不單純是一項純技術(shù)性工作，有時可能涉及到法律問題。因此，它是一門綜合性學科，設計到材料學、力學、數(shù)學、構(gòu)造學、設計方法、施工技術(shù)、質(zhì)量管理學等，既要科學的分析判斷事故原因，又要提出預防及處理的措施和對策，所以合理而又經(jīng)濟地處理好工程事故，與設計一個成功的工程，同樣具有重要價值。

   我國早已提出了“百年大計，質(zhì)量第一”的建設方針，前幾年針對工程中發(fā)生的幾起特大災難性事故又提出“質(zhì)量終身責任制”的要求，但是新事故仍在發(fā)生，重復性事故依然不斷，究其原因，主要是：對事故教訓的重要性認識不足，質(zhì)量意識和事故意識樹立的不普及及不堅定；對事故分析的研究工作不夠，事故教訓預防事故發(fā)生的對策尚未知識化；科學技術(shù)迅猛發(fā)展，建筑技術(shù)特別是鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的先進技術(shù)日新月異，而相關(guān)的知識、技術(shù)準備和人才不足；有些單位追求高效率和高利潤而忽略了質(zhì)量而置人的生命和國家財產(chǎn)損失不顧。