橋の垂直波作用


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ブラジルのリオデジャネイロは、昨日、波に打たれたときに海岸沿いの真新しい(1月に発足した)自転車橋のスパンが崩壊し、その時にそこにいた一部の人々を殺したという事実に驚かされています。

いくつかのビデオが浮上しました:

  • これは崩壊した瞬間ですが、カメラの後ろの男は数分後まで何が起こったのか気づかなかったので、構造に影響を与える波をはっきりと見ることはできませんが、波がどのように見えるかを見ることができますリダイレクトされ、構造に対してほぼ垂直に叩きつけられます。
  • これは崩壊後のものですが、余波をはっきりと示しています。2:15には、別の波が岩を駆け上がり、道路より高く吹きかけている例を見ることができます。2:30に、柱(梁が支持されたトッピングを含む)が完全な状態であり、損傷がないように見えます。
  • この記事は何が起こったと考えられているかのビデオ表現を示しています:波が柱からビームを持ち上げ、それ自身の軸の周りに剛体回転を引き起こしました。これは、柱の上部の美的状態とともに、プロジェクトがおそらく張力に抵抗する可能性のある梁-柱接続を採用しておらず、したがって梁の「リフトオフ」を妨げていたことを意味します。

さて、私の実際の質問は、そのような負荷に抵抗するための構造をどのように計算するのですか?いくつかの検索を行ったところ、橋の波の動きに関するいくつかの記事([A] [B] [C] [D])が見つかりましたが、それらはすべて、横方向に波が水平方向に移動して側面を打つというより一般的なケースを考慮しています橋の。さて、波を垂直に押し上げて(そしておそらくスピードを上げて)、これをこの場合にどのように変換すべきでしょうか?

そのような場合を考慮するコードはありますか?また、より一般的には、標準的な波動アクションを定義するコードはありますか?国際コードで結構です。(私は、この部分の「推奨事項/検索に関するもの」メタ投稿に対するリック・ティーチーの立場に少し傾いています)。


これは非常にまれな荷重ケースのようです。私は浮力について川のスパンをチェックしましたが、波の垂直エネルギーについて考えたことはありません。
hazzey

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垂直リフト抵抗と橋の設計に追加された新しいコードの迅速な分析があると思います。つまり、垂直の留め具を水平の留め具のように再設計することを検討してください
Carl Witthoft

@CarlWitthoft:他のオプションがないので、私はそれを行うと思いますが、それがどれほど有効であるかはわかりません。結局のところ、この場合、波は迂回されて橋に衝突する水の噴流のようになったため、波は実際には波のように振る舞いませんでした。しかし、ええ、私はより良い解決策を考えることができません。あるコードがこの現実に近い、珍しいものであるかどうか知りたいだけでした。
わさび

2
私は調査を開始することから始めて、水の柱がその領域で垂直に飛び出すことが知られている高さを見つけます。橋の下の地面がオリフィスのある場所であると仮定して、ベルヌーイの方程式を使用してこれを単純化します。議論されたように、それから私は頂点に到達する水の垂直な柱を仮定します。ベルヌーイが残りを行います。これは非常に基本的なことですが、過度に保守的な結果をもたらすはずです。これは現実の安全面にあります。
NamSandStorm

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私はそれをきちんと準備するのに少し時間をかける必要があるでしょう、そうします。
NamSandStorm 2016

回答:


3

この質問は、米国ではなくブラジルでのイベントに関するものだと理解しています。ただし、2012 AASHTO LRFDブリッジ設計仕様のセクション3.7.4(波の負荷)は、単に次のように述べています。

橋構造物に対する波の作用は、大きな波力の発生が発生する可能性のある露出した構造物に対して考慮されます。

(これは要約ではありません。それは文字通りセクション全体です。)

解説では、海岸工学研究センターからの海岸保護マニュアルを参照することを推奨しています。マニュアルのコピー(少なくとも古い版)はGoogleのクイック検索から入手できるようです。これは非常に長く、私もよく知らないので、垂直波作用の荷重ケースの計算に関する特定の推奨事項がある場合とない場合があります。おそらく、マニュアルに詳しい人が私の回答を詳細に編集できます。


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この特定のケースでは、橋の張力は、橋の底面をウォーターポンプのインペラ、または潜水艦や魚雷の先端に発生する抗力と見なして計算する必要があると思います。橋の形状の底全体は、波の流れの流れに対する抵抗を最小限にする必要があります。動的抗力は、既存の潜水艦を設計する方法と非常によく似ています!アバットメントの形状が爆発の影響を生み出す可能性がある場合、これも考慮する必要があります。確かに、将来、この特定のケースのために追加された新しい研究とコードがあるでしょう。これが新しい現象であることだけです。私は、岩盤の45インチの深さの6つのコンクリートケースに支えられた吊り下げ式プールを含むコンクリートデッキを設計しました。そして、その仕事を訪れて数年後、私は、ケーソンの一部がスラブに出会うところに亀裂があったことに気づきました。これらの種類の構造を設計する場合、すべての不測の事態を考慮する必要があります。

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