无锡高架桥侧翻事故有限元模拟
10月10日傍晚6点10分左右,江苏省无锡市312国道上海方向K315处、锡港路上跨桥路段,出现桥面侧翻,导致3辆轿车被压并造成3人死亡2人受伤,引起全网关注!附近车辆的行车记录仪拍到了倒塌的惊险瞬间:桥面突然坠落,将在桥下正常通行的一辆白色轿车压住。高架桥垮塌的直接原因疑似为桥上的加长货车严重超载:限载约65吨的,实载却达187吨左右!
据事故救援指挥部发布的信息,交通运输部专家组已赶赴现场指导事故调查,无锡市也已成立事故调查组。经初步分析,上跨桥侧翻系运输车辆超载所致。据业内人士介绍,涉事货车一般最大载重量为65吨左右,这也意味着该车已经严!重!超!标!更有知情人士称,当时车上实载货物为187吨!目前警方尚未通报相关数据,但该车严重超载已是事实。
在为这一事故深表痛惜的同时,根据网上公开信息,重庆大学徐梁晋博士、清华大学研究生廖文杰、金鑫磊、福州大学林楷奇博士等,尝试采用有限元软件模拟了高架桥侧翻的过程,为相关研究提供一些技术参考。由于未掌握本次事故的很多关键具体数据,故分析仅供科研使用,重点是介绍利用有限元技术模拟桥梁落梁倒塌过程。所以,最终的事故调查结果应以官方发布为准。
根据课题组已有桥梁倒塌模拟经验,采用通用有限元软件MSC.Marc建立了该桥及重载车辆的三维限元模型,以模拟此次倒塌事故,如下图所示。1、4号桥墩(端部桥墩)设置二个板式橡胶支座,2、3号桥墩(中部桥墩)设置一个板式橡胶支座。主梁与支座、桥墩之间采用接触关系建模。首先采用静力分析模拟重力荷载下主梁和支座达到受力平衡,然后施加偏心重车荷载,采用动力时程分析模拟落梁过程。模拟过程考虑几何和接触非线性行为。
破坏过程对比
角度1:有限元数值模拟
角度1:实际破坏过程
角度2:有限元数值模拟
角度2:实际破坏过程
高架桥侧翻事故发生后,调查单位希望可以科学和真实地再现事故过程,为事故原因分析提供参考依据。根据上述分析可知,利用有限元模拟和可视化技术可以直观的对桥梁倒塌进行场景再现,保证事故过程模拟的科学性,满足桥梁事故调查模拟结果的科学性和真实感的双重要求,也能够为避免同样灾难发生提供参考。
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来源:文章部分内容引用自陆新征课题组公众号(ID:luxz_lab),如涉及作品版权问题,请联系我们删除或做相关处理!