一、引言
從廣義上講，意外的變故或?yàn)?zāi)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(dāng)失敗的結(jié)果形成重大事態(tài)即是事故。從工程建設(shè)上講，當(dāng)結(jié)構(gòu)特不能滿足多種預(yù)定功能要求（完全性、適用性和耐久性），并且不具有適當(dāng)?shù)目煽啃詴r(shí)，稱為事故。
近二十多年來，我國鋼結(jié)構(gòu)在工程建設(shè)中得到了更為廣泛的應(yīng)用，在材料、加工工藝、施工技術(shù)、理論分析和設(shè)計(jì)方法等諸方面都有了飛速發(fā)展和進(jìn)步，應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)已成為當(dāng)前的一大“熱點(diǎn)”，展現(xiàn)了其廣闊的、具有強(qiáng)大生命力的前景。實(shí)際上，鋼結(jié)構(gòu)的形式與應(yīng)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(yīng)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(chǔ)藏庫、管道支架、棧橋等）鋼結(jié)構(gòu)等，既可應(yīng)用于高主|考試|大|茂密400多米以上的高層建筑，跨度達(dá)200多米的空間結(jié)構(gòu)，又可應(yīng)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(shí)，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(jì)財(cái)產(chǎn)的損失。這些慘痛的教訓(xùn)，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(xué)科，把事故分析的結(jié)果，使壞事變?yōu)椤昂檬隆?，成為“共同的寶貴財(cái)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(dòng)態(tài)與作用
（一） 把事故公計(jì)諸于眾，正確對(duì)待已發(fā)生或可能發(fā)生的工程破壞事故。美國在20世紀(jì)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(huì)成立了一個(gè)專門委員會(huì)調(diào)查大跨度建筑的計(jì)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(bào)告。同年，《紐約時(shí)報(bào)》發(fā)表了查爾斯。劉易斯的文章，該文針對(duì)這幾年倒塌或?yàn)l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(shí)，研究及掌握處理事故的對(duì)策。原英國土木工程學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)羅伯特早在1856年就曾對(duì)如何對(duì)待工程事故深刻地指出“當(dāng)結(jié)構(gòu)特發(fā)生了事故，對(duì)此采取處理措施的詳細(xì)記錄，往往要比評(píng)議建造成功的結(jié)構(gòu)特更有價(jià)值”。事故與安全是對(duì)立的，但又有聯(lián)系，建筑特建造（設(shè)計(jì)、施工、使用—安全了就不會(huì)發(fā)生事故，而發(fā)生了事故，會(huì)受到不安全檢查的威脅，日本法政大學(xué)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(diǎn)出發(fā)，能真正反映出其是安全的，只能是相對(duì)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(xué)生“還必須培養(yǎng)對(duì)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(yàn)到應(yīng)力集中和骨骼變形的痛苦”。在美國圣何塞州立大學(xué)，特里克。皮佐教授為工程專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了事故分析課程，名為《故障分析》（可靠性物理學(xué)）。
（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(gè)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(shè)計(jì)—失敗學(xué)習(xí)》。完全針對(duì)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(jì)川等的《建筑物的損務(wù)診斷與對(duì)策》、江見鯨等的《建筑工程事故處理預(yù)防》。
（四） 對(duì)每次重大事故的分析處理的價(jià)值，在于促進(jìn)了新學(xué)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(fēng)速不到20m/s的情況下，發(fā)生了很大的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)而倒塌。找出了事故的原因后，提出了新的計(jì)算方法和構(gòu)造方法，從此，美國北極星導(dǎo)彈固體發(fā)動(dòng)機(jī)殼體，在實(shí)驗(yàn)時(shí)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(kuò)展所致，因而對(duì)經(jīng)典的材料力學(xué)檢驗(yàn)提出了質(zhì)疑，從而注意了原始微裂紋的重要性，促進(jìn)了新學(xué)科—斷裂力學(xué)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(jìn)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(xué)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(diǎn)之一，取得了巨大的進(jìn)展。中國土木工程學(xué)會(huì)空間結(jié)構(gòu)委員會(huì)和中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)空間結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)，在空間結(jié)構(gòu)空前大發(fā)展的同時(shí)，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(xué)術(shù)交流會(huì)上都有事故實(shí)例與分析報(bào)告或論文。1989年10月曾舉行過《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)動(dòng)力與質(zhì)量問題》專題研討會(huì)，其出版的《空間結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(huì)建筑鋼結(jié)構(gòu)委員會(huì)對(duì)此問題也很重視，不但舉行過專題學(xué)術(shù)報(bào)告，還在舉辦的“網(wǎng)架（殼）結(jié)構(gòu)技術(shù)培訓(xùn)班”中把事故分析與處理作為重要的一課。所有這些活動(dòng)，對(duì)學(xué)術(shù)的發(fā)展、對(duì)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(xué)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(xué)”概念，成立了“活學(xué)科技失敗教訓(xùn)（知識(shí)）研究會(huì)”，吸收科技、心理學(xué)、法律和企業(yè)管理等領(lǐng)域的專家、學(xué)者作為成員，從事“失敗學(xué)”的研究。該研究會(huì)的主要任務(wù)和目的是： 有效利用科技領(lǐng)域過去的失敗教訓(xùn)，使之推動(dòng)成功，因?yàn)樾碌闹R(shí)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(chǔ)上，從事故和失敗中一定能夠?qū)W到知識(shí)，把這些事故和失敗等實(shí)例搜集起來作為“知識(shí)資源”和“社會(huì)共有的財(cái)產(chǎn)”，成為提高技術(shù)可靠性的有效手段。該研究會(huì)還決定于2002年開始建立《“失敗學(xué)”數(shù)據(jù)庫及相應(yīng)的檢索系統(tǒng)》，它包括土木工程、材料、機(jī)械和化工等科技領(lǐng)域發(fā)生的事故和失敗事例及知識(shí)信息，能在需要的時(shí)候以需要的方式提供給需要的人，也可在風(fēng)險(xiǎn)管理方法的研究開發(fā)的技術(shù)人員的培訓(xùn)中充分利用這些失敗的知識(shí)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(xué)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(shè)計(jì)集團(tuán)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(jìn)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(bào)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(chǔ)上，結(jié)合工程設(shè)計(jì)的實(shí)際，編制了《設(shè)計(jì)校審大綱》（包括設(shè)計(jì)荷載、設(shè)計(jì)計(jì)算模型、計(jì)算結(jié)果分析、構(gòu)造注意事項(xiàng)和網(wǎng)架（殼）結(jié)構(gòu)配合施工注意事項(xiàng)等）。這些成果對(duì)提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，樹立質(zhì)量意識(shí)，促進(jìn)工程結(jié)構(gòu)的健康發(fā)展具有重要作用，對(duì)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(gè)新興的產(chǎn)業(yè)。當(dāng)事故發(fā)生后，派專家前往事故現(xiàn)場(chǎng)，查找事故的原因并預(yù)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(zāi)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(jì)效益和社會(huì)效益。
從廣義上講，意外的變故或?yàn)?zāi)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(dāng)失敗的結(jié)果形成重大事態(tài)即是事故。從工程建設(shè)上講，當(dāng)結(jié)構(gòu)特不能滿足多種預(yù)定功能要求（完全性、適用性和耐久性），并且不具有適當(dāng)?shù)目煽啃詴r(shí)，稱為事故。
近二十多年來，我國鋼結(jié)構(gòu)在工程建設(shè)中得到了更為廣泛的應(yīng)用，在材料、加工工藝、施工技術(shù)、理論分析和設(shè)計(jì)方法等諸方面都有了飛速發(fā)展和進(jìn)步，應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)已成為當(dāng)前的一大“熱點(diǎn)”，展現(xiàn)了其廣闊的、具有強(qiáng)大生命力的前景。實(shí)際上，鋼結(jié)構(gòu)的形式與應(yīng)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(yīng)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(chǔ)藏庫、管道支架、棧橋等）鋼結(jié)構(gòu)等，既可應(yīng)用于高主|考試|大|茂密400多米以上的高層建筑，跨度達(dá)200多米的空間結(jié)構(gòu)，又可應(yīng)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(shí)，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(jì)財(cái)產(chǎn)的損失。這些慘痛的教訓(xùn)，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(xué)科，把事故分析的結(jié)果，使壞事變?yōu)椤昂檬隆?，成為“共同的寶貴財(cái)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(dòng)態(tài)與作用
（一） 把事故公計(jì)諸于眾，正確對(duì)待已發(fā)生或可能發(fā)生的工程破壞事故。美國在20世紀(jì)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(huì)成立了一個(gè)專門委員會(huì)調(diào)查大跨度建筑的計(jì)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(bào)告。同年，《紐約時(shí)報(bào)》發(fā)表了查爾斯。劉易斯的文章，該文針對(duì)這幾年倒塌或?yàn)l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(shí)，研究及掌握處理事故的對(duì)策。原英國土木工程學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)羅伯特早在1856年就曾對(duì)如何對(duì)待工程事故深刻地指出“當(dāng)結(jié)構(gòu)特發(fā)生了事故，對(duì)此采取處理措施的詳細(xì)記錄，往往要比評(píng)議建造成功的結(jié)構(gòu)特更有價(jià)值”。事故與安全是對(duì)立的，但又有聯(lián)系，建筑特建造（設(shè)計(jì)、施工、使用—安全了就不會(huì)發(fā)生事故，而發(fā)生了事故，會(huì)受到不安全檢查的威脅，日本法政大學(xué)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(diǎn)出發(fā)，能真正反映出其是安全的，只能是相對(duì)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(xué)生“還必須培養(yǎng)對(duì)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(yàn)到應(yīng)力集中和骨骼變形的痛苦”。在美國圣何塞州立大學(xué)，特里克。皮佐教授為工程專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了事故分析課程，名為《故障分析》（可靠性物理學(xué)）。
（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(gè)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(shè)計(jì)—失敗學(xué)習(xí)》。完全針對(duì)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(jì)川等的《建筑物的損務(wù)診斷與對(duì)策》、江見鯨等的《建筑工程事故處理預(yù)防》。
（四） 對(duì)每次重大事故的分析處理的價(jià)值，在于促進(jìn)了新學(xué)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(fēng)速不到20m/s的情況下，發(fā)生了很大的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)而倒塌。找出了事故的原因后，提出了新的計(jì)算方法和構(gòu)造方法，從此，美國北極星導(dǎo)彈固體發(fā)動(dòng)機(jī)殼體，在實(shí)驗(yàn)時(shí)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(kuò)展所致，因而對(duì)經(jīng)典的材料力學(xué)檢驗(yàn)提出了質(zhì)疑，從而注意了原始微裂紋的重要性，促進(jìn)了新學(xué)科—斷裂力學(xué)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(jìn)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(xué)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(diǎn)之一，取得了巨大的進(jìn)展。中國土木工程學(xué)會(huì)空間結(jié)構(gòu)委員會(huì)和中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)空間結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)，在空間結(jié)構(gòu)空前大發(fā)展的同時(shí)，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(xué)術(shù)交流會(huì)上都有事故實(shí)例與分析報(bào)告或論文。1989年10月曾舉行過《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)動(dòng)力與質(zhì)量問題》專題研討會(huì)，其出版的《空間結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(huì)建筑鋼結(jié)構(gòu)委員會(huì)對(duì)此問題也很重視，不但舉行過專題學(xué)術(shù)報(bào)告，還在舉辦的“網(wǎng)架（殼）結(jié)構(gòu)技術(shù)培訓(xùn)班”中把事故分析與處理作為重要的一課。所有這些活動(dòng)，對(duì)學(xué)術(shù)的發(fā)展、對(duì)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(xué)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(xué)”概念，成立了“活學(xué)科技失敗教訓(xùn)（知識(shí)）研究會(huì)”，吸收科技、心理學(xué)、法律和企業(yè)管理等領(lǐng)域的專家、學(xué)者作為成員，從事“失敗學(xué)”的研究。該研究會(huì)的主要任務(wù)和目的是： 有效利用科技領(lǐng)域過去的失敗教訓(xùn)，使之推動(dòng)成功，因?yàn)樾碌闹R(shí)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(chǔ)上，從事故和失敗中一定能夠?qū)W到知識(shí)，把這些事故和失敗等實(shí)例搜集起來作為“知識(shí)資源”和“社會(huì)共有的財(cái)產(chǎn)”，成為提高技術(shù)可靠性的有效手段。該研究會(huì)還決定于2002年開始建立《“失敗學(xué)”數(shù)據(jù)庫及相應(yīng)的檢索系統(tǒng)》，它包括土木工程、材料、機(jī)械和化工等科技領(lǐng)域發(fā)生的事故和失敗事例及知識(shí)信息，能在需要的時(shí)候以需要的方式提供給需要的人，也可在風(fēng)險(xiǎn)管理方法的研究開發(fā)的技術(shù)人員的培訓(xùn)中充分利用這些失敗的知識(shí)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(xué)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(shè)計(jì)集團(tuán)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(jìn)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(bào)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(chǔ)上，結(jié)合工程設(shè)計(jì)的實(shí)際，編制了《設(shè)計(jì)校審大綱》（包括設(shè)計(jì)荷載、設(shè)計(jì)計(jì)算模型、計(jì)算結(jié)果分析、構(gòu)造注意事項(xiàng)和網(wǎng)架（殼）結(jié)構(gòu)配合施工注意事項(xiàng)等）。這些成果對(duì)提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，樹立質(zhì)量意識(shí)，促進(jìn)工程結(jié)構(gòu)的健康發(fā)展具有重要作用，對(duì)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(gè)新興的產(chǎn)業(yè)。當(dāng)事故發(fā)生后，派專家前往事故現(xiàn)場(chǎng)，查找事故的原因并預(yù)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(zāi)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(jì)效益和社會(huì)效益。