哪个大桥倒塌了_热点 | 2019年10月1日台湾宜兰大桥倒塌事故有限元模拟

声明

本研究由重庆大学的许博士和清华大学的研究生金、顾东莲、廖和根据公开获得的信息进行。由于事故原因正在调查中，目前还不足以给出明确的结论。本文的分析结果是一项由学生在节假日加班进行的探索性研究。主要目的是介绍计算机仿真在相关领域的应用，培养有限元分析技能。这种分析仅用于科学研究，事故的具体原因应由专业人员根据实际情况确定。大约

事故简介

2年10月1日上午9时30分左右，台湾南部的宜兰-澳门跨海大桥发生断裂倒塌。行驶在桥上和桥面上的油轮从大约18米的高度坠落。停泊在桥下的三艘渔船当场沉没，造成10人受伤，5人失踪。重庆大学许博士和清华大学研究生金、顾东莲、廖、等对事故深感遗憾。利用有限元软件再现了南澳-香港大桥的倒塌过程，为事故原因的讨论提供了参考。< br>

大桥实际倒塌过程

大桥实际倒塌过程

该桥为钢拱桥，长140米，宽15米。它由耐候性高强度低合金钢制成，并共用1535吨钢板。它于1998年6月20日竣工，只有21年的历史。从视频中可以看出，桥跨右侧的第六根吊杆首先出现故障，然后吊杆一根接一根地出现故障，桥垮了。< br>

数值模拟

基于以往的桥梁倒塌模拟经验(参考文献1:有限元+虚拟现实=桥梁倒塌过程反演分析和场景重建，参考文献2:有限元模拟和6月14日河源东江大桥倒塌事故分析)，利用通用有限元软件MSC建立桥梁的三维有限元模型。Marc模拟坍塌事故，如下图所示

有限元模型

失效过程对比

角度1:有限元数值模拟

角度1:实际失效过程

角度2:有限元数值模拟

角度2:实际失效过程

事故原因分析

在本次事故中，第六根吊杆在第一根吊杆的右侧繁荣失败后，其他繁荣的内力被重新分配。由于内力突然增加，超出其承载能力，其他吊杆从跨中向两侧损坏。当吊杆失效时，拱肋上的向下拉力被释放，拱肋向上回弹，拱脚向跨中收缩。吊杆失效后，主梁失去了吊杆的弹性支撑，挠度显著增加。主梁的大弯曲变形导致梁端向跨中收缩，进一步加剧拱肋向跨中收缩。当主梁变形达到一定程度，即跨中断裂时，拱肋和主梁从支座上滑落，整体倒塌然而，拱肋(双叉拱肋节点)的薄弱位置也在落梁过程中被破坏

受试者

本次分析的受试者包括重庆大学许博士、清华大学研究生金、顾东莲、廖、等