無錫高架橋側(cè)翻事故有限元模擬

10月10日傍晚6點10分左右，江蘇省無錫市312國道上海方向K315處、錫港路上跨橋路段，出現(xiàn)橋面?zhèn)确?，導?輛轎車被壓并造成3人死亡2人受傷，引起全網(wǎng)關注！附近車輛的行車記錄儀拍到了倒塌的驚險瞬間：橋面突然墜落，將在橋下正常通行的一輛白色轎車壓住。高架橋垮塌的直接原因疑似為橋上的加長貨車嚴重超載：限載約65噸的，實載卻達187噸左右！

據(jù)事故救援指揮部發(fā)布的信息，交通運輸部專家組已趕赴現(xiàn)場指導事故調(diào)查，無錫市也已成立事故調(diào)查組。經(jīng)初步分析，上跨橋側(cè)翻系運輸車輛超載所致。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，涉事貨車一般最大載重量為65噸左右，這也意味著該車已經(jīng)嚴！重！超！標！更有知情人士稱，當時車上實載貨物為187噸！目前警方尚未通報相關數(shù)據(jù)，但該車嚴重超載已是事實。

在為這一事故深表痛惜的同時，根據(jù)網(wǎng)上公開信息，重慶大學徐梁晉博士、清華大學研究生廖文杰、金鑫磊、福州大學林楷奇博士等，嘗試采用有限元軟件模擬了高架橋側(cè)翻的過程，為相關研究提供一些技術參考。由于未掌握本次事故的很多關鍵具體數(shù)據(jù)，故分析僅供科研使用，重點是介紹利用有限元技術模擬橋梁落梁倒塌過程。所以，最終的事故調(diào)查結(jié)果應以官方發(fā)布為準。

根據(jù)課題組已有橋梁倒塌模擬經(jīng)驗，采用通用有限元軟件MSC.Marc建立了該橋及重載車輛的三維限元模型，以模擬此次倒塌事故，如下圖所示。1、4號橋墩（端部橋墩）設置二個板式橡膠支座，2、3號橋墩（中部橋墩）設置一個板式橡膠支座。主梁與支座、橋墩之間采用接觸關系建模。首先采用靜力分析模擬重力荷載下主梁和支座達到受力平衡，然后施加偏心重車荷載，采用動力時程分析模擬落梁過程。模擬過程考慮幾何和接觸非線性行為。

破壞過程對比

角度1：有限元數(shù)值模擬

角度1：實際破壞過程

角度2：有限元數(shù)值模擬

角度2：實際破壞過程

高架橋側(cè)翻事故發(fā)生后，調(diào)查單位希望可以科學和真實地再現(xiàn)事故過程，為事故原因分析提供參考依據(jù)。根據(jù)上述分析可知，利用有限元模擬和可視化技術可以直觀的對橋梁倒塌進行場景再現(xiàn)，保證事故過程模擬的科學性，滿足橋梁事故調(diào)查模擬結(jié)果的科學性和真實感的雙重要求，也能夠為避免同樣災難發(fā)生提供參考。

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