5日下午三時(shí)起，堪稱“世界鋼構(gòu)第一橋”的東莞虎門大橋，由于橋面出現(xiàn)肉眼可見的抖動(dòng)，成為國(guó)內(nèi)熱點(diǎn)。到底是什么原因所致？有著“橋都”之稱的重慶，有不少與虎門大橋類似的橋梁，這樣的抖動(dòng)是否會(huì)影響橋梁安全？
對(duì)此，重慶晨報(bào)·上游新聞?dòng)浾咦蛉丈衔珉娫掃B線采訪了著名橋梁專家、虎門大橋工程顧問(wèn)、西南交通大學(xué)教授強(qiáng)士中。
橋梁渦振現(xiàn)象是如何產(chǎn)生形成？
強(qiáng)士中：800多米水馬改變橋梁氣動(dòng)外形所致
5月5日下午3時(shí)許，廣東東莞虎門大橋懸索橋橋面出現(xiàn)抖動(dòng)情況，影響車輛正常通行。隨后，當(dāng)?shù)亟痪扇〗煌ü苤拼胧瑢?duì)懸索橋雙向交通全封閉。
一直到6日凌晨，虎門大橋管理中心監(jiān)控畫面顯示，大橋仍存在肉眼可見的抖動(dòng)。
這究竟是什么原因所致？
虎門大橋作為國(guó)家重點(diǎn)工程，強(qiáng)士中曾擔(dān)任大橋的工程顧問(wèn)。對(duì)于大橋抖動(dòng)原因，強(qiáng)士中認(rèn)為：“初步判斷，連續(xù)排列的水馬，改變了橋梁的氣動(dòng)外形，加大橋梁的壓力。”
強(qiáng)士中的這一判斷，與廣東省交通集團(tuán)昨日凌晨通報(bào)的專家組判斷意見一致——虎門大橋懸索橋振動(dòng)主要原因是，由于沿橋跨邊護(hù)欄連續(xù)設(shè)置水馬，改變了鋼箱梁的氣動(dòng)外形，在特定風(fēng)環(huán)境條件下，產(chǎn)生的橋梁渦振現(xiàn)象。
公開資料顯示，虎門大橋于1997年6月9日建成通車。大橋全長(zhǎng)4588米，雙向6車道，主孔通航凈高60米。
強(qiáng)士中說(shuō)，虎門大橋主橋?yàn)榭鐝?88米的鋼箱梁懸索橋，被譽(yù)為“世界鋼構(gòu)第一橋”。橋梁在設(shè)計(jì)時(shí)，連欄桿等物件都要慎重考慮它對(duì)整體的影響。此次，虎門大橋上的水馬高1.5米，連續(xù)長(zhǎng)度達(dá)800多米，改變了橋梁的氣動(dòng)外形，所以風(fēng)通過(guò)橋梁橫截面之后，在背側(cè)形成漩渦，從而加大橋梁壓力。在橋梁上加一個(gè)水馬等小型物件不會(huì)有很大影響，但連續(xù)性的物體，整個(gè)橫截面形狀就會(huì)被改變。
大橋抖動(dòng)是否處于設(shè)計(jì)安全范圍？
強(qiáng)士中：渦振處于設(shè)計(jì)安全范圍內(nèi)，可控！
強(qiáng)士中說(shuō)，大跨徑懸索橋在較低風(fēng)速下存在渦振現(xiàn)象，振動(dòng)幅度較小不易察覺，僅在特殊條件下會(huì)產(chǎn)生較大振幅，不影響橋梁結(jié)構(gòu)安全，會(huì)影響行車體驗(yàn)感、舒適性，易誘發(fā)交通事故。
昨日凌晨，廣東省交通集團(tuán)通報(bào)專家組研判意見時(shí)說(shuō)，虎門大橋的橋梁渦振現(xiàn)象不會(huì)影響大橋后續(xù)使用的結(jié)構(gòu)安全和耐久性。
強(qiáng)士中昨日上午接受記者電話采訪時(shí)也再次明確，虎門大橋已運(yùn)行20多年，大橋抖動(dòng)雖對(duì)行車造成影響，但渦振現(xiàn)象在懸索橋設(shè)計(jì)的安全范圍內(nèi)，是可控的。比如，4月底，武漢鸚鵡洲長(zhǎng)江大橋就發(fā)生過(guò)晃動(dòng)，但橋梁振幅在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)，目前橋梁運(yùn)行正常。
目前，虎門大橋管養(yǎng)單位已緊急開始對(duì)大橋進(jìn)行全面檢查檢測(cè)，大橋繼續(xù)施行雙向封閉。交通運(yùn)輸部已組建專家工作組到現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。
同類橋梁該如何避免此類現(xiàn)象？
強(qiáng)士中：橋面放置連續(xù)性大物件時(shí)必須謹(jǐn)慎
強(qiáng)士中不僅擔(dān)任過(guò)虎門大橋的工程顧問(wèn)，同時(shí)也是蕪湖長(zhǎng)江大橋、南京長(zhǎng)江二橋、宜昌長(zhǎng)江大橋、南京長(zhǎng)江三橋等國(guó)家重點(diǎn)工程的顧問(wèn)，并參與了多座重慶跨江橋梁設(shè)計(jì)建造。
與虎門大橋類似，橋都重慶也有不少大跨徑的懸索橋，比如重慶的鵝公巖長(zhǎng)江大橋和鵝公巖軌道專用橋、江津幾江長(zhǎng)江大橋、重慶江津至貴州習(xí)水高速公路筍溪河特大橋等。
其實(shí)，每一座懸索橋都有發(fā)生渦振的可能，不同的是振動(dòng)幅度的大小而已。
如何避免類似虎門大橋這樣的肉眼可見渦振事件？
強(qiáng)士中說(shuō)，在給橋梁維修加固時(shí)，不能自作主張，橋梁在設(shè)計(jì)時(shí)，做了風(fēng)洞等很多試驗(yàn)，每個(gè)細(xì)節(jié)都經(jīng)過(guò)考慮，擅自改變了橋梁形狀，可能會(huì)出現(xiàn)意想不到的情況。但是，橋梁也不會(huì)那么嬌氣，偶然放置些小物件不會(huì)有影響，但放置連續(xù)性大物件，應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)單位溝通。
重慶晨報(bào)·上游新聞?dòng)浾?李舒
(文章來(lái)源52監(jiān)測(cè)網(wǎng)，本文轉(zhuǎn)載自重慶晨報(bào)·上游新聞，僅用來(lái)學(xué)習(xí)及交流，侵權(quán)刪）
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