การกระทำของคลื่นแนวตั้งบนสะพาน

ริโอเดอจาเนโรประเทศบราซิลกำลังตกตะลึงกับความจริงที่ว่าเมื่อวานนี้สะพานจักรยาน (เปิดตัวเมื่อเดือนมกราคม) ใหม่ล่าสุดที่ทอดยาวไปตามชายฝั่งพังทลายลงเมื่อถูกคลื่นซัดสังหารผู้คนที่อยู่ในช่วงเวลานั้น

วิดีโอบางส่วนปรากฏขึ้น:

• อันนี้เป็นช่วงเวลาที่มันทรุดตัวลง แต่คนที่อยู่ด้านหลังกล้องไม่ได้สังเกตว่าเกิดอะไรขึ้นจนกระทั่งอีกไม่กี่นาทีต่อมาดังนั้นคุณจะไม่เห็นคลื่นที่กระทบโครงสร้างอย่างชัดเจน แต่คุณสามารถเห็นได้ว่าคลื่น ถูกเปลี่ยนเส้นทางและกระแทกกับโครงสร้างเกือบในแนวตั้ง
• อันนี้มาจากหลังการล่มสลาย แต่แสดงให้เห็นผลที่ตามมาอย่างชัดเจน ที่ 2:15 คุณจะเห็นตัวอย่างของคลื่นลูกหนึ่งวิ่งขึ้นไปบนโขดหินพ่นขึ้นสูงกว่าถนน เวลา 2:30 น. คุณสามารถเห็นเสา (รวมถึงท็อปปิ้งที่รองรับลำแสงอยู่ในสภาพที่สมบูรณ์และดูเหมือนจะไม่เกิดความเสียหายใด ๆ
• บทความนี้แสดงวิดีโอที่แสดงถึงสิ่งที่เชื่อว่าเกิดขึ้น: คลื่นยกลำแสงออกจากเสาและทำให้เกิดการหมุนของตัวถังรอบแกนของตัวเอง สิ่งนี้พร้อมกับสภาพของเหรียญกษาปณ์ของยอดเสาหมายความว่าโครงการอาจไม่ได้ใช้การเชื่อมต่อคานกับเสาซึ่งสามารถต้านทานความตึงเครียดซึ่งจะขัดขวางการ "ยกออก" ของลำแสง

ตอนนี้คำถามที่แท้จริงของฉันคือ: ใครจะคำนวณโครงสร้างเพื่อต้านทานโหลดดังกล่าวได้อย่างไร ฉันได้ทำการค้นหาแล้วและได้พบบทความบางส่วน ( [A] [B] [C] [D] ) เกี่ยวกับการกระทำของคลื่นบนสะพาน แต่พวกเขาทั้งหมดพิจารณากรณีทั่วไปของคลื่นที่เคลื่อนที่ในทิศทางแนวนอนที่โดดเด่นด้านข้าง ของสะพาน ทีนี้เราควรแปลเรื่องนี้ในกรณีนี้อย่างไรเมื่อคลื่นถูกผลัก (และอาจเร่งความเร็ว) ในแนวตั้ง

มีรหัสใดบ้างที่พิจารณากรณีดังกล่าว ยิ่งไปกว่านั้นมีรหัสใดบ้างที่กำหนดการกระทำของคลื่นแบบมาตรฐาน รหัสระหว่างประเทศได้ดี (ฉันกำลังยืนอยู่เล็กน้อยในตำแหน่งของ Rick Teachey เกี่ยวกับเมตา "แนะนำ / ค้นหาสิ่งของ"ในส่วนนี้)

ฉันเข้าใจว่าคำถามนี้เกี่ยวกับเหตุการณ์ในบราซิลไม่ใช่สหรัฐอเมริกา อย่างไรก็ตามส่วน 3.7.4 (โหลดคลื่น) ของข้อมูลจำเพาะการออกแบบสะพาน AASHTO LRFD ในปี 2555 กล่าวว่า:

การกระทำของคลื่นในโครงสร้างสะพานจะต้องพิจารณาสำหรับโครงสร้างที่เปิดเผยซึ่งอาจมีการพัฒนาของแรงคลื่นที่สำคัญ

(นี่ไม่ใช่บทสรุปนั่นคือเนื้อหาทั้งหมด)

ความเห็นแนะนำให้อ้างถึงคู่มือการป้องกันชายฝั่งจากศูนย์วิจัยวิศวกรรมชายฝั่ง ดูเหมือนว่าจะมีสำเนาของคู่มือ (อย่างน้อยรุ่นที่เก่ากว่า) ผ่านการค้นหาอย่างรวดเร็วของ Google มันยาวมากและฉันไม่คุ้นเคยกับมันด้วยตัวเองดังนั้นจึงอาจมีหรือไม่มีคำแนะนำเฉพาะสำหรับการคำนวณเคสโหลดสำหรับการกระทำของคลื่นแนวตั้ง บางทีคนที่คุ้นเคยกับคู่มือก็สามารถแก้ไขคำตอบของฉันพร้อมข้อมูลเพิ่มเติมได้

ฉันคิดว่าในกรณีพิเศษนี้ความตึงเครียดที่เกิดขึ้นกับสะพานควรจะคำนวณโดยคำนึงถึงพื้นผิวด้านล่างของสะพานเป็นเครื่องผลักของปั๊มน้ำหรือการลากเกิดขึ้นที่ปลายของเรือดำน้ำหรือตอร์ปิโด ด้านล่างทั้งหมดของรูปทรงสะพานควรมีความต้านทานน้อยที่สุดต่อการไหลของคลื่นแตก แรงลากแบบไดนามิกนั้นคล้ายกันมากกับวิธีออกจากการออกแบบเรือดำน้ำ! ถ้ารูปทรงเรขาคณิตของตัวรองรับนั้นมีความสามารถในการสร้างผลกระทบระเบิดที่จะต้องนำมาพิจารณาด้วยเช่นกัน แน่นอนว่าจะมีการวิจัยใหม่และเพิ่มรหัสสำหรับกรณีนี้ในอนาคต เป็นเพียงว่านี่เป็นปรากฏการณ์ใหม่ ฉันออกแบบดาดฟ้าคอนกรีตรวมถึงสระว่ายน้ำที่รองรับซึ่งรองรับด้วยคอนกรีต 6 รายการ 45 "ลึกลงไปในพื้นหิน และหลังจากหลายปีที่ไปงานฉันสังเกตเห็นว่า caissons บางส่วนมีรอยแตกที่ด้านบนที่พวกเขาพบแผ่นซึ่งเกิดจากการยกฤดูกาลและกองกำลังการตั้งถิ่นฐานของดินดิน เราต้องคิดถึงเหตุการณ์ที่ไม่คาดคิดทั้งหมดเมื่อออกแบบโครงสร้างเหล่านี้!