桥梁事故现场取证及数值分析方法研究

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:yaoyao0313
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近年来,国内外桥梁事故频频发生,造成了大量的人员伤亡和重大的经济损失,分析桥梁事故原因变得尤为重要。传统的桥梁事故分析往往集中在桥梁结构力学性能的有限元模拟上,缺少对桥梁事故现场一手信息的利用。本文提出综合考虑现场残骸照片、视频和施工图纸,或在缺少部分一手现场资料情况下,通过多个不同层面数据补充,分析桥梁的破坏模式,构建符合实际的有限元模型,为科学合理的分析桥梁事故,还原事故原因提供系统化思路和解决方案。广东河源东江大桥事故资料相对完整,包含残骸照片、两个不同角度的视频和施工图纸。基于现场监控视频记录下的广东东江大桥桥跨方向倒塌过程,并结合事故现场行车记录仪的分析横向倒塌过程,分别还原出桥梁破坏起点、塑性铰形成和发展的结构强度破坏过程,初步确定桥墩的横向偏位是引发桥梁发生倒塌的主要原因。在此基础上,结合已有的施工图纸,构建悬砌拱有限元模型,进一步模拟结构的破坏过程,进行影响因素分析,表明温度效应对结构发生倒塌的贡献较小。某轻轨桥则包含现场残骸照片和视频,而施工图纸未公开报道。基于此,本文运用摄影测量技术,通过残骸照片还原了结构外部轮廓信息,并与相同跨径桥梁类比,初步确定了结构的几何和材料信息。通过照片初步确定了施工过程中的T构两侧不平衡荷载导致结构发生刚体转动是该桥的破坏模式。由于配筋对刚体转动影响较小,在综合考虑结构的几何信息、容重、配重以及合拢段强度等重要因素的基础上,建立有限元模型,系统分析了倒塌过程的控制性参数。研究结果表明,充分利用现场残骸照片及视频,发掘现场蕴含的可用于桥梁事故分析的多源信息耦合,在定性确定桥梁破坏模式的基础上,进一步综合各种工程信息,可以构建相对精细化的有限元模型,进而实现科学的分析事故原因。
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