
从GIF来看,可谓是桥上的人担惊受怕,桥外的人连声叹wow。
有网友调侃虎门大桥喝醉了;或是说天太热了,大口喘气中;有的还开玩笑称"明天就要开始收费了,桥激动了"。
值得注意的是,4月26日,武汉鹦鹉洲长江大桥桥体也出现了波浪状晃动。与虎门大桥一样,鹦鹉洲长江大桥亦是悬索桥。如此巧合下,桥梁波动,是悬索桥的锅吗?桥梁晃动的背后成因是什么?
是悬索桥的锅吗?
虎门大桥建于1992年,投资近30亿,全长4588米,是连通广州市南沙区与东莞市虎门镇的一座跨海大桥,同时也是我国第一座真正意义上的大规模现代化悬索桥。
资料显示,悬索桥(SuspensionBridge)是指以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁,主要由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。
相对于其他桥梁,悬索桥可以使用较少的物质建造,且能够跨越较长的距离,较为灵活。在水面上,悬索桥可以造得比较高,容许船在下面通过,且在造桥时无需在桥中心建立暂时的桥墩。
不过,作为一种大跨径柔性结构,悬索桥对风的作用十分敏感,抗风稳定性是影响悬索桥设计和施工的关键。其中,桥梁宽跨比,风的特性等都是影响抗风性的重要因素。
中铁四局集团市晸工程有限公司总工程师周江接受《科技日报》的采访时表示,悬索桥是一种高超静定结构,影响抗风振能力的因素有很多。抗风设计规范的现代悬索桥,只要风力不超过设计允许范围,其结构安全性是不用担心的。
在虎门大桥产生波动之后,国内多名桥梁专家对桥梁进行了研判。5月6日凌晨,广东省交通集团通报称:
专家组初判,虎门大桥悬索桥振动主要原因是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桥梁涡振现象。
另外,广东省交通集团还表示,根据现有数据和观测到的现象分析,此次振动不会影响大桥后续使用的结构安全和耐久性。
也就是说,虎门大桥的晃动只是偶发事件,不会影响后期使用。

水马长这样
桥梁设计、桥梁风工程研究专家葛耀君解释道,由于虎门大桥在修吊杆和主缆,为了防止车撞,会在桥的两边放置了临时的挡墙,俗称"水马",由此改变了桥梁结构的外形。多数情况下,桥的结构是非常流线型的,加了水马之后会变钝,由此容易引起涡振现象。
桥梁涡振是怎么回事?
涡振,又称涡激振动(Vortex-InducedVibration,VIV),是桥梁结构的一种风致振动形式。
资料显示,桥梁涡振是一种兼有自激振动和强迫振动特性的有限振幅振动,它在一个相当大的风速范围内,可保持涡激频率不变,产生一种"锁定"(lock-on)现象。
值得注意的是,引起桥梁涡振不在于风力多大,而是一种共振效应;这也就解释了5日在风速不大的情况下,虎门大桥却产生大幅振动的原因。