5月5日,正当各位旅客、车主踏上五一小长假回家之旅时,位于广东东莞市的虎门大桥发生了异常。据广东交警5日下午15:32分发布通知,虎门大桥部分桥段于5日下午发生摇晃,有抖动现象,且已进行交通管制。
5日当天虎门大桥晃动5日当天虎门大桥晃动网上动图可明显看出虎门大桥摇晃部分抖动问题。
5日下午,虎门交警第一时间到达现场进行车辆疏导,分流车辆向莞佛高速、沿江高速等路段行驶。当日从虎门大桥管理方信息得知,虎门大桥晃动主要是因为风速大,为了确保安全,虎门大桥已实施双向封锁及交通管制。
5日下午15:32虎门大桥实施交通管制虎门大桥是连接广州市南沙区与东莞市虎门镇的跨海大桥,属于大型悬索桥,其主航道跨径米,年建成通车,年通过竣工验收,在国内具有非常代表性的意义。
5日当天,虎门大桥晃动的短视频、图片和消息扑面而来,很多热心人员迫切想高清楚是什么情况,会不会带来危险。
而相对应的网上也出现了很多评论,有的人觉得是设计、施工方面的缺陷,也有觉得是风速较大的原因,同时也有人觉得是虎门大桥超负荷,寿命问题。
就此,5日晚广东省交通集团和国家桥梁交通专家对虎门大桥情况进行了现场的勘察。初步得出的结果的是由于虎门大桥上施工的水马(约1.2米高)导致了桥梁产生涡激共振。
什么是涡激共振?
涡激共振(Voxtex-excitedResonance):即风绕流经钝体结构时可能发生旋涡的脱落,出现两侧交替变化的涡激力,当旋涡脱落频率接近结构的自振频率时,所激发出的结构共振现象。多发生在小于25m/s的较低风速,与虎门大桥晃动的情况吻合。
现任国际桥梁学会主席的葛耀君教授和哈工大深圳校区的柳成荫、肖仪清和顾磊等老师给出了答案:风速在8m/s左右时,虎门大桥应该属于限幅涡振,在大跨桥梁上比较常见。
由于虎门大桥当时正在维修施工中,桥面加了1.2米高的挡墙(水马),从而破坏了断面流线型引发涡振。目前,挡墙正在拆除,很快就正常了。
除了涡振外,还有一种类似的现象叫做悬索桥颤振(Flutter):即振动的桥梁通过气流的反馈作用不断吸取能量,当达到临界风速时使振幅逐步增大直至最后使结构破坏的发散性振动。该振动多发生在风速较大的情况,根据节段模型风动试验,虎门大桥的颤振临界风速大于79m/s,远大于虎门大桥发生振动时的约9m/s,因此虎门大桥此次晃动可以排除这种情况。
虎门大桥的晃动危害大吗?
专家表明,此次晃动大概率是属于涡振现象。而史上颤振事故最著名的是塔科马海峡大桥的倒塌,它是受颤振影响而坍塌的,颤振是横向气流与结构互相耦合作用而产生的自激振动,即气流导致结构振动,结构振动反过来又导致气动力增强,于是振动更加剧烈,最终导致振动发散结构毁坏。颤振一般以扭转振动为主,所以我们能在塔科马海峡大桥倒塌的视频中看到梁体左右扭动。
卡门涡街导致塔科马海峡大桥倒塌其实对于热心的小伙伴在网上的各类猜想,从之前的一些事情能很好的证明。
就好比风速大的问题,虎门大桥晃动时的风速是9m/s,而去年的山竹(45m/s)、天兔(45m/s)都没对虎门大桥造成大的损伤,同时虎门大桥设计数据显示,大桥防撞等级为30兆牛顿,防震等级为7级,防台风等级为61米每秒,即可抗7-8级大风。
按照我国相关部门对大桥的维护、保养以及设计等的总体来看,暂时可能不存在虎门大桥桥段寿命将至的的情况。
6日虎门大桥又一次振动
目前国家专家组已安排人员于5日晚撤掉虎门大桥上水马,但6日上午,大桥又一次发生振动,桥梁设计专家、桥梁风工程研究专家葛耀君教授表示,后续的涡振与5日发生的首次涡振之间没有直接关系,具体原因还需等测量数据结果。
同时虎门大桥将继续封闭双向交通,有关单位正全力加快检测,争取尽早开放交通。具体情况,市民请持续