Vertikal bølgehandling på broen

Wasabi

2016-04-23 05:09:28 UTC

view on stackexchange narkive permalink

Rio de Janeiro, Brasil er for tiden forbløffet over det faktum at i går kollapset et helt nytt (innviet i januar) sykkelbro langs kysten da den ble rammet av en bølge og drepte noen mennesker som var på den på den tiden.

Noen videoer har dukket opp:

Denne er for øyeblikket den kollapset, men mannen bak kameraet la ikke merke til hva skjedde til noen få øyeblikk senere, slik at du ikke tydelig kan se bølgen som påvirker strukturen, men du kan se hvordan bølgene blir omdirigert og smelle mot strukturen nesten vertikalt.
Denne er fra etter sammenbruddet, men viser tydelig ettervirkningen. Klokka 2:15 kan du se et eksempel på en annen bølge som løper oppover klippene og spruter høyere enn veien. Klokken 02:30 kan du se kolonnene (inkludert toppingen, der bjelken ble støttet, er i perfekt stand og ikke ser ut til å gi noen skade.
Denne artikkelen viser en videorepresentasjon av hva som antas å ha skjedd: bølgene løftet bjelken av søylene og forårsaket en stiv kroppsrotasjon rundt sin egen akse. Dette sammen med mynttilstanden på toppen av søylene innebærer at prosjektet sannsynligvis gjorde ikke vedta en bjelke-kolonneforbindelse som kunne motstå spenning, som derfor ville ha hindret bjelkens "liftoff".

Nå er mitt faktiske spørsmål: hvordan beregner man en struktur for å motstå en slik belastning? Jeg har søkt litt og har funnet noen artikler ( [A] [B] [C] [D]) angående bølgefunksjon på broer, men de vurderer alle det vanligste tilfellet av en bølge som beveger seg i en horisontal retning som treffer siden av en bro. Nå, hvordan skal man oversette dette til denne saken bølgen som skyves (og besitter ibly sped up) vertikalt?

Er det noen koder som vurderer slike tilfeller? Mer generelt, er det noen koder som definerer til og med standard bølgehandling? Internasjonale koder er fine. (Jeg lener meg litt på Rick Teacheys posisjon til metainnlegget "anbefalinger / å finne ting" for denne delen).

Det virker som en veldig uvanlig lastesak. Jeg har sjekket spenninger over elver for oppdrift, men jeg har aldri tenkt på bølgenes vertikale energi.

Jeg vedder på at det vil være en rask analyse av vertikal løftemotstand og ny kode lagt til brodesign :-(. I mellomtiden, hvorfor ikke ta designreglene for horisontal støtmotstand (bølgeangrep) og bruke dem vertikalt retning, det vil si vurdere å redesigne vertikale fester for å være mer som de horisontale.

@CarlWitthoft: Med mangel på andre alternativer, tror jeg det er det jeg ville gjort, men jeg er bare ikke sikker på hvor gyldig det er. Tross alt oppførte bølgen seg egentlig ikke som en bølge, siden den ble omledet og ble mer som en vannstråle som smalt inn i broen. Men ja, jeg kan ikke tenke meg en bedre løsning. Ville bare vite om noen koder hadde noe nærmere denne virkeligheten, så uvanlig som den er.

Hadde designeren av broen vurdert en lastesak der oppadgående krefter ble kritiske for broens stabilitet, ville han sannsynligvis ha adressert det. Siden broen ikke hadde noen vertikale begrensninger mot vertikal løft, kan det antas at enten han var klar over risikoen, eller undervurderte den. En detaljert undersøkelse av de lokale forholdene ville ha fremhevet denne risikoen, og broen ville trolig blitt utformet deretter.

@NamSandStorm: Ja, så mye håper jeg. Spørsmålet mitt er nøyaktig, forutsatt at risikoen for slike vertikale løftingskrefter på grunn av bølger ble notert, hvordan ** ville ** broen blitt utformet deretter? Dette er ikke standard bølgehandling, med bølgen som forårsaker laterale krefter, så jeg er ikke engang sikker på hvor aktuelt noe sånt som "offshore" strukturkoder som tar hensyn til bølgehandling ville være, gitt hvordan jeg ikke tror slike strukturer ansiktsbølger blir avledet som skjedde i dette tilfellet.

Jeg vil begynne med å gjøre en undersøkelse og finne ut hvor høy vannkolonnen er kjent for å skyte opp vertikalt i det området. Ved å bruke Bernoullis ligning vil jeg forenkle dette, forutsatt at bakkenivået under broen er der en åpning ligger. Fra det antar jeg at en vertikal søyle med vann når et toppunkt, som diskutert. Bernoulli gjør resten. Dette er veldig grunnleggende, men det skal gi et altfor konservativt resultat, som vil være på den sikre siden av virkeligheten.

@NamSandStorm: Sett gjerne noe som dette som svar.

Jeg må ta litt tid å forberede den ordentlig, vil gjøre.