エクセルで操る!水管橋崩落事故の計算

Excelを用いた科学技術計算が第2版になりました　30年10月！
大学の教科書にも採択されています

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図１　崩落した水管橋の画像

崩落した中央の径間のみをモデル化する。水管、アーチ、吊材は２個ならんでいるが、橋は面外方向に変形しないため、１個分の構造で解析する。 　水管橋の全長は546mで7径間あるので、径間長は78mとする。また橋の高さは12mと仮定し、吊材は９本等ピッチに配置されていると仮定した。 　拘束条件は、径間の両端点を全方向固定とした。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図２　水管橋１径間の構造モデル

荷重載荷後に中央の吊材３本が切断したと仮定し、大変形解析（幾何学的非線形解析）を実施した。 　その時の変形図を掲載する。 　点線は変形前で、実線は変形後形状である。変形倍率を２０倍にして大げさに作図しています。 　実際は、断面の応力が降伏点より大きくなり、材料が塑性が起こったり、また部材の座屈により、より大きく変形したと思われる。実際のアーチの曲りぐあいなど変形形状はよく似ているように思われる。 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図３　変形図