桥梁上的垂直波作用

目前，巴西里约热内卢（Rio de Janeiro）感到震惊，因为昨天沿海岸的一座全新的自行车桥（于1月启用）的跨度在遭受海浪袭击时倒塌了，杀死了当时在路上的人。

一些视频浮出水面：

这一瞬间是它坍塌的瞬间，但是相机后面的那个人直到一会儿才注意到发生了什么，因此您无法清楚地看到波浪对结构的影响，但是您可以看到波浪如何影响结构重定向并几乎垂直撞击该结构。
这是从崩溃后开始的，但清楚地显示了后果。在2:15处，您可以看到另一个波浪在岩石上奔波的例子，它的喷射比道路高。在2:30，您可以看到圆柱（包括其顶部，支撑梁的位置处于理想状态，似乎没有任何损坏）。
本文显示了发生了什么的视频录像：海浪将光束从柱子上抬起，引起刚体绕其自身轴旋转。这与柱顶的薄荷状态一起暗示该项目可能未采用能抵抗拉力的梁柱连接，因此会阻碍梁的“提离”。

现在，我的实际问题是：如何计算一种结构来抵抗这种载荷？我进行了一些搜索，发现了一些有关桥梁上波浪作用的文章（[A] [B] [C] [D]），但他们都考虑了更常见的情况：波浪在水平方向撞击侧面一座桥。现在，在波浪被垂直推入（并可能加速）的情况下，如何将其转换为这种情况？

有没有考虑这种情况的法规？而且，更一般而言，是否有任何代码甚至可以定义标准波动？国际代码很好。（对于该部分，我有点依赖Rick Teachey在“推荐/发现的东西”中继文章上的立场）。

— 山葵
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这似乎是非常罕见的负载情况。我检查了跨河的浮力，但从未考虑过波浪的垂直能量。

— hazzey

我敢打赌，将会对竖向阻力进行快速分析，并在桥梁设计中添加新的代码：-(方向–也就是说，考虑重新设计垂直紧固件，使其更像水平紧固件

— Carl Witthoft

@CarlWitthoft：由于没有其他选择，我想这就是我要做的，但是我不确定那是多么有效。毕竟，在这种情况下，波浪实际上并没有像波浪那样运转，因为它被转移了，变得更像是一股喷水撞击到桥上。但是，是的，我想不出更好的解决方案。只是想知道某些代码是否更接近于这种现实，这是不寻常的。

— 山葵

我将从进行调查开始，找出已知该区域的水柱垂直上升的高度。使用bernoulli方程，假设桥下面的地面是孔口所在的位置，我将简化此过程。由此，我假设水柱达到了顶点，如上所述。其余的由伯努利完成。这是非常基本的，但是应该给出过于保守的结果，这在现实中是安全的。

— NamSandStorm '16

我将需要一些时间来准备正确，会做。

— NamSandStorm '16

Answers:

我知道这个问题是关于巴西而不是美国的事件。但是，2012 AASHTO LRFD桥梁设计规范的3.7.4节（波荷载）只是说：

对于可能产生明显波浪力的裸露结构，应考虑对桥梁结构的波浪作用。

（这不是摘要；实际上是整个部分。）

评论建议参考沿海工程研究中心的《海岸保护手册》。手册的副本（至少是较旧的版本）似乎可以通过快速的Google搜索获得；它很长，我本人并不熟悉，因此它可能有也可能没有针对垂直波浪作用的荷载工况计算的具体建议。也许更熟悉手册的人可以用更多信息来编辑我的答案。

— 里克支持莫妮卡
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我认为在这种特殊情况下，应通过将桥的底面视为水泵的叶轮或潜艇或鱼雷尖端产生的阻力来计算桥上的拉力。桥梁几何结构的整个底部应提供最小的波浪破坏阻力。动态阻力与已经设计潜艇的现有方法非常相似！如果基台的几何形状可能会产生爆炸性冲击，则也必须考虑在内。将来肯定会为这种特殊情况增加新的研究和代码。只是这是一个新现象。我设计了一个混凝土甲板，包括一个悬浮的游泳池，该游泳池由6个深达基岩的45英寸混凝土外壳支撑。经过数年的工作后，我注意到一些沉井的顶部与板坯相接处出现裂缝，这是由于季节性隆起和粘土的沉降力所致。设计这些结构时，必须考虑所有可能发生的事情！

— 卡姆兰
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