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广州虎门大桥如波浪般异动究竟是怎么回事?专家这么说
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来源:上观新闻 作者:郑子愚 2020-05-07 18:05
摘要:桥梁的结构是安全的。

近日,位于广东省的中国第一座大型悬索桥虎门大桥发生异常抖动。视频中,虎门大桥桥面上下抖动,犹如一道道波浪,虽然大桥已被禁止车辆通行,但还是不由让人捏一把汗。该视频在网上流传也引发网友关注,网友通过“上海网络辟谣”微信后台咨询,这种现象究竟是怎么回事?是否与地震有关?虎门大桥眼下是否安全可靠?

网传视频片段

先来看看虎门大桥发生异常抖动的原因。

同济大学教授、桥梁风工程研究专家葛耀君告诉解放日报·上观新闻记者,虎门大桥悬索桥异常振动的主要原因是当前“虎门大桥”正在修吊杆和主缆,桥梁两边放置了连续的、大长度的临时挡墙“水马”。这是一种用于分割路面或形成阻挡的塑制壳体障碍物,里面可以灌水灌沙增重。水马又是怎么让大桥抖动起来的呢?葛耀君解释,水马使得原来流线型的桥梁结构,变成了“钝体”。钢箱梁的气动外形发生变化,在特定风环境条件下,就产生了桥梁涡振现象。

大桥桥面图片,路边放置了长排水马

资料显示,从流体的角度来分析,任何非流线型物体,在一定的恒定流速下,都会在物体两侧交替地产生脱离结构物表面的旋涡。当时,虎门大桥区域风速约为8米/秒,风产生的连续性的旋涡对桥梁产生周期性的力,而这种力和大桥振动的频率接近时,就会产生共振。

从以下两张图能更清晰地看到涡振的原理。

涡振现象原理图示

事实上,这种涡振现象并不罕见,如2010年5月19日,俄罗斯伏尔加河大桥就发生“波浪式起伏”,振幅高达40-70厘米,并发出震耳欲聋的声响。据当地媒体报道,产生这种现象的情况或由于地震。有网友猜测,这次虎门大桥的异常抖动可能也与地震或是地震前兆有关。

网友疑问

这种说法是否靠谱呢?

葛耀君告诉记者,地震的能量可以理解为短则几秒、长则几分钟的脉冲,受影响的桥梁振幅也会慢慢变大,甚至无限变大,直至桥梁损毁。反观虎门大桥,振动时间较长,振幅有限,约在20厘米。这样来看,地震引发的振动与风引发的涡振是有明显不同的。

据报道,5月6日中午,虎门大桥的异常抖动基本平息。那么,当下的虎门大桥还是否安全可靠?

虎门大桥钢梁设计者之一、西南交通大学教授郑凯锋在接受媒体采访时表示,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。

栏目主编:毛锦伟 文字编辑:郑子愚 题图来源:视觉中国 图片编辑:项建英
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