無(wú)錫高架橋側(cè)翻事故有限元模擬

10月10日傍晚6點(diǎn)10分左右，江蘇省無(wú)錫市312國(guó)道上海方向K315處、錫港路上跨橋路段，出現(xiàn)橋面?zhèn)确?，?dǎo)致3輛轎車(chē)被壓并造成3人死亡2人受傷，引起全網(wǎng)關(guān)注！附近車(chē)輛的行車(chē)記錄儀拍到了倒塌的驚險(xiǎn)瞬間：橋面突然墜落，將在橋下正常通行的一輛白色轎車(chē)壓住。高架橋垮塌的直接原因疑似為橋上的加長(zhǎng)貨車(chē)嚴(yán)重超載：限載約65噸的，實(shí)載卻達(dá)187噸左右！

據(jù)事故救援指揮部發(fā)布的信息，交通運(yùn)輸部專(zhuān)家組已趕赴現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)事故調(diào)查，無(wú)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(yùn)輸車(chē)輛超載所致。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，涉事貨車(chē)一般最大載重量為65噸左右，這也意味著該車(chē)已經(jīng)嚴(yán)！重！超！標(biāo)！更有知情人士稱(chēng)，當(dāng)時(shí)車(chē)上實(shí)載貨物為187噸！目前警方尚未通報(bào)相關(guān)數(shù)據(jù)，但該車(chē)嚴(yán)重超載已是事實(shí)。

在為這一事故深表痛惜的同時(shí)，根據(jù)網(wǎng)上公開(kāi)信息，重慶大學(xué)徐梁晉博士、清華大學(xué)研究生廖文杰、金鑫磊、福州大學(xué)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(guò)程，為相關(guān)研究提供一些技術(shù)參考。由于未掌握本次事故的很多關(guān)鍵具體數(shù)據(jù)，故分析僅供科研使用，重點(diǎn)是介紹利用有限元技術(shù)模擬橋梁落梁倒塌過(guò)程。所以，最終的事故調(diào)查結(jié)果應(yīng)以官方發(fā)布為準(zhǔn)。

根據(jù)課題組已有橋梁倒塌模擬經(jīng)驗(yàn)，采用通用有限元軟件MSC.Marc建立了該橋及重載車(chē)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(hào)橋墩（端部橋墩）設(shè)置二個(gè)板式橡膠支座，2、3號(hào)橋墩（中部橋墩）設(shè)置一個(gè)板式橡膠支座。主梁與支座、橋墩之間采用接觸關(guān)系建模。首先采用靜力分析模擬重力荷載下主梁和支座達(dá)到受力平衡，然后施加偏心重車(chē)荷載，采用動(dòng)力時(shí)程分析模擬落梁過(guò)程。模擬過(guò)程考慮幾何和接觸非線(xiàn)性行為。

破壞過(guò)程對(duì)比

角度1：有限元數(shù)值模擬

角度1：實(shí)際破壞過(guò)程

角度2：有限元數(shù)值模擬

角度2：實(shí)際破壞過(guò)程

高架橋側(cè)翻事故發(fā)生后，調(diào)查單位希望可以科學(xué)和真實(shí)地再現(xiàn)事故過(guò)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(shù)可以直觀的對(duì)橋梁倒塌進(jìn)行場(chǎng)景再現(xiàn)，保證事故過(guò)程模擬的科學(xué)性，滿(mǎn)足橋梁事故調(diào)查模擬結(jié)果的科學(xué)性和真實(shí)感的雙重要求，也能夠?yàn)楸苊馔瑯訛?zāi)難發(fā)生提供參考。

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