5月5日下午至6日中午,约20个小时内,广东虎门大桥多次发生抖动现象,引起了广泛关注。大桥管理部门迅速启动应急预案,联合交警部门及时采取了双向交通管制措施。
虎门大桥为何会发生抖动?
是否影响桥梁安全?
赶紧跟小编了解一下
虎门大桥为何会发生抖动?
专家组初步判断,虎门大桥悬索桥本次振动主要原因是,由于沿桥跨边护栏连续设置水马,改变了钢箱梁的气动外形,在特定风环境条件下,产生的桥梁涡振现象。
来源:央视新闻
br/什么是涡振现象?
br/涡振,全称涡激振动,起因是风流过物体截面后,在物体背后产生周期性的漩涡脱落,由此产生对结构的周期性强迫力。
br/我们把图中方块想象为桥梁横截面,风从左侧吹过桥梁,由于桥面阻挡,之后会在桥梁后部(也就是图中右侧)形成波浪式的气流,其中还有一个个涡旋(如下图红绿圈)。
这些涡旋产生了上下相对的力,当这种力作用于中间的桥面,并且振动频率与桥梁本身的振动频率一致形成共振时,我们就看到了桥面明显的起伏。
这个视频就非常直观展现了
涡旋对桥梁的上下作用力
来源:CCTV10科教频道
涡振是一种限幅振动,不能无限发散。而且,因为长跨度桥梁的固有频率往往较低,涡振通常也只会在风速不大的情况下发生。
是否影响桥梁安全?
广东省交通集团通报称,大跨径悬索桥在较低风速下存在涡振现象,振动幅度较小不易察觉,仅在特殊条件下会产生较大振幅,不影响桥梁结构安全,会影响行车体验感、舒适性,易诱发交通安全事故。
虎门大桥主跨888米,涡振峰值数据大概是50厘米。此次涡振振幅小于限值,不会影响虎门大桥悬索桥后续使用的结构安全和耐久性。
(网络配图)
虎门大桥钢梁设计者之一、西南交通大学教授郑凯锋表示,虎门悬索桥属于闭口截面钢箱梁,梁体扭转刚度较大,发生扭转振动的可能性小;同时梁很宽、横向弯曲刚度大,也不可能发生横向弯曲振动;但由于其梁高度较小,竖向弯曲刚度较低,容易发生竖向弯曲振动,此次异常振动就是这种情况,但不会扩散,所以桥梁的结构是安全的。
交通运输部专家工作组成员、中交公路规划设计院教授吴明远介绍,虎门大桥这次发生的振动,主要是影响舒适性的涡振,对桥梁结构不会产生大的影响。
来源:央视新闻
还会再次发生明显涡振吗?
交通运输部专家工作组成员、同济大学教授陈艾荣介绍,虎门大桥采用的是流线型的断面设计,本身的风阻较小,发生涡振的概率也比较小。不能保证振动不会再次发生,但是发生像这种明显的振动,可能性比较低,且不会引起安全问题。
何时能通车?
陈艾荣表示,他认为通车是没有问题的,不过大桥最终的开放还需要综合考虑各种因素,需要保持稳慎的态度,在全面完成桥梁检测之后,才能够确定具体恢复通行的时间。
对悬索桥梁来讲,涡振并非罕见
但要达到条件的风也不是天天都有
所以大家也不用太过担心
出于安全考虑
近期有规划经过此路线
咱们还是听交警的话
老实绕路吧
本文来源:大众科普
统筹策划:文成锋(微信13673365366)
原标题:《虎门大桥为何会“发抖”?专家解读来了》
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