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专家解读沥心沙大桥事故原因,桥梁防撞设计仿真征稿来啦

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本文摘要(由ai生成):

这篇文章主要介绍了广州沥心沙大桥事故的原因分析和桥梁防撞设计仿真的价值。 2024 年 2 月 22 日凌晨 5 时 31 分左右,佛山籍集装箱船“良辉 688”轮因船员操作失当,触碰沥心沙大桥下行通航孔 18 号桥墩和 19 号桥墩,导致该通航孔上的桥面断裂。 经分析,事故原因与撞击角度和桥墩的结构型式有关。 桥梁防撞设计仿真的价值在于能够全面评估设计效果、优化设计方案、降低试验成本以及提高决策效率,为桥梁的安全运行提供有力保障。 桥梁防撞设计仿真 主要进行场景设定与建模、动力学仿真、结构响应分析和结果评估与优化等方面的工作。


导读:2024年2月22日凌晨5时31分左右,佛山籍集装箱船“良辉688”轮在航经南沙洪奇沥水道时,因船员操作失当,良辉688”轮左舷船身触碰沥心沙大桥下行通航孔18号桥墩随后船艏再次触碰下行通航孔19号桥墩,致使该通航孔上的桥面断裂

经核实,共有4辆车和1辆电动摩托车从断裂处坠落,其中1辆空载中巴车、1辆货车和1辆电动摩托车坠落到“良辉688”船舱内,2辆小货车掉落水中。在该事故中,造成5人死亡,2人在医院救治,生命体征稳定,肇事船一名船员受轻微伤。

一、广州沥心沙大桥事故原因分析

据桥梁倒塌事故分析专家、浙江工业大学土木工程学院博导彭卫兵教授分析,从公开 信息来看,肇事船舶与桥墩发生过两次撞击。第一次撞击,船与中墩发生斜向撞击。在第一次撞击发生后,船向发生改变,船只以接近于“顺桥向”(即与车流方向一致)与边墩发生二次撞击,最终导致边墩发生倾斜,部分桥梁落梁坍塌。

他分析发现,坠落的是一块和两侧桥体并不相连的挂梁。“打个比方,就像搁置在两个板凳上方的物体,因为凳腿被撞后发生位移,上方物体缺少托力而坠落。”

彭卫兵认为,大桥的防撞装置是否发挥明显作用,与船撞击桥梁的角度有密切的关系。“如果空载船正面撞击桥墩,可能问题不会这么严重。但船顺桥向撞桥墩,这是桥墩非常脆弱的方向,很小的力就可能把桥墩撞出比较大的位移,这次事故的情况就是这样。”

彭卫兵介绍,从已有资料来看,沥心沙大桥结构主要为桥梁主体叠加挂梁。此类桥梁在加装防撞击装置时,通常会考虑到正向撞击和较大可能的斜向撞击。“这次船只第一次发生撞击后,船舶发生转向,最终几乎顺桥向与边桥墩发生碰撞,这种情况是很少见的。”

对此,彭卫兵表示,这是个两难问题,一方面,业内应当引以为戒,在做防撞设计时除正撞和斜撞外,还需结合实际情况,考虑可能的最不利撞击角度;另一方面,在有限的资金条件下,桥梁防撞设计很难穷尽所有撞击可能,“那样防撞装置将会庞大或复杂,建造成本也将较为高昂,因个别小概率的人为失误而大幅度增加全社会桥梁防撞成本,这是否合适也值得思考。”

除了撞击角度外,桥梁损毁程度还与桥墩的结构型式有关。彭卫兵介绍,从现场图片来看,沥心沙大桥桥墩较多,而且有主次墩之分,事故发生的位置位于桥梁的次通行孔,“这一位置的桥墩(即桥梁边墩)为排架墩,相较于主桥墩来说,顺桥向抗撞击能力相对较弱,这也可能是导致桥梁落梁坍塌的原因之一。”

二、桥梁防撞设计仿真价值有那些

显而易见,桥梁防撞设计是一个复杂而重要的任务,需要综合考虑多种因素和设计要点。通过合理的设计和有效的防护措施,可以显著降低桥梁发生碰撞事故的风险,保障交通运输的安全和顺畅。而桥梁防撞设计仿真的价值在于能够全面评估设计效果、优化设计方案、降低试验成本以及提高决策效率,为桥梁的安全运行提供有力保障。

midas NFX|抗撞分析(船撞桥墩)

主要体现在以下几个方面:

1、全评估与验证:通过仿真技术,可以对桥梁防撞设计的有效性进行全面的评估。模拟不同场景下船只、车辆等撞击桥梁的情况,可以预测并评估防撞设施对桥梁结构的保护效果,从而验证设计的合理性。

2、优化设计方案:仿真技术可以帮助设计师在虚拟环境中对桥梁防撞设计进行多次迭代和优化。通过模拟不同设计方案的性能表现,可以找出最佳的设计参数和结构形式,提高防撞设施的防护能力。

3、降低试验成本:传统的防撞设计验证往往需要通过实际试验来进行,这不仅需要大量的时间和资金,还可能对桥梁结构造成不可逆的损伤。而仿真技术可以在计算机上模拟试验过程,大大降低了试验成本,同时避免了实际试验可能带来的风险。

4、提高决策效率:仿真结果可以为决策者提供直观、量化的数据支持,帮助他们更准确地了解桥梁防撞设计的性能表现,从而做出更科学的决策。这不仅可以提高决策效率,还可以减少决策过程中的不确定性。

三、桥梁防撞设计仿真做什么

那桥梁防撞设计仿真 主要进行以下方面的工作:
1、场景设定与建模:首先,需要设定不同的撞击场景,包括不同类型的撞击物(如船只、车辆等)、撞击速度、撞击角度等。然后,利用计算机仿真软件对桥梁、防撞设施以及撞击物进行精确建模,确保模型能够真实反映实际情况。
2、动力学仿真:在建模完成后,进行动力学仿真,模拟撞击过程中各物体之间的相互作用。这包括撞击力的大小、分布以及传播过程,以及桥梁和防撞设施的变形、应力分布等。通过动力学仿真,可以评估防撞设施对撞击力的吸收和分散能力,以及桥梁结构的稳定性和安全性。
3、结构响应分析:在仿真过程中,需要对桥梁结构的响应进行详细分析。这包括桥梁的位移、变形、应力等参数的变化情况,以及可能出现的破坏模式。通过分析结构响应,可以评估桥梁在撞击事件中的承载能力和安全性能。

4、结果评估与优化:最后,对仿真结果进行全面评估,包括防撞设施的防护效果、桥梁结构的损伤程度等。根据评估结果,可以对设计方案进行优化,改进防撞设施的结构和参数,提高桥梁的防撞性能。

四、欢迎优质内容创作者投稿

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(完)
来源:仿真秀App
断裂碰撞船舶NFXMIDAS试验
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首次发布时间:2024-03-28
最近编辑:1月前
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