5月5日下午，广东虎门大桥发生异常抖动，悬索桥桥面晃动比较大，振幅较为明显。为保障通行安全，交警部门已采取交通管制措施，对悬索桥双向交通全封闭。广东省交通运输厅、省交通集团连夜组织12位国内桥梁专家召开专题视频会议进行了研判，广东省交通集团6日凌晨通报称，专家组判断，虎门大桥5日发生振动系桥梁涡振现象。
涡激振动是一种带有自激性质的风致限幅振动
涡激振动是大跨度桥梁在低风速下出现的一种风致振动现象，涡激振动带有自激性质，但振动的结构反过来会对涡脱形成某种反馈作用，使得涡振振幅受到限制，因此涡激共振是一种带有自激性质的风致限幅振动。
“就像桥上不能多人齐步走的道理一样。”武汉大学土木建筑工程学院岩土与道桥系副主任尹涛分析认为，桥梁发生涡振不是因为风有多大，而是风荷载引起的共振效应。钝体截面受到均匀流作用时，在截面背后会形成旋涡脱落，从而产生周期变化的涡激力。如果被绕流的物体是一个振动体系时，周期性的涡激力将引起结构的涡激振动，并且在旋涡脱落频率与结构的自振周期一致时发生涡激共振。桥梁遇到特殊风况会晃动是正常的，而遇到旋涡风时，桥面晃动比较大。
通常情况下，涡激振动幅度较小不易察觉，仅在特殊条件下会产生较大振幅。桥梁专家、同济大学土木工程学院桥梁工程系教授葛耀君在接受媒体采访时解释说，因为虎门大桥在修吊杆和主缆，桥梁两边放置了临时挡墙防止车撞，也就是俗称的“水马”。专家研判认为，正是这些“水马”改变了大桥钢箱梁的气动外形，引起了涡振。目前虎门大桥上的“水马”已拆除，但振动的能量还需一点点时间消耗掉。
目前，虎门大桥桥面已基本恢复常态。为确保大桥交通安全万无一失，虎门大桥管养单位已紧急开始对大桥进行全面检查检测，同时交通运输部已组建专家工作组到现场指导，虎门大桥将继续封闭双向交通，有关单位正加快检测，计划尽早开放交通。
涡振和气流相互制衡，保证了振幅不会无限增大
从涡激共振的表现形式看，它是一种带有自激性质的强迫振动。涡激共振主要有五个方面的特征：（1）一种在较低风速下发生的有限振幅振动；（2）只在某一风速区间内发生；（3）最大振幅对阻尼有很大的依赖性；（4）涡激响应对截面形状的微小变化很敏感；（5）涡激振动可以激起弯曲振动，也可以激起扭转振动。
涡振是各种结构最容易出现的振动，包括桥塔，拉索，主梁和高耸建筑物。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。但是涡激振动相对来讲，对于结构的危害有限，因为当结构的振动幅度持续增大时，气流受到结构振动的影响，漩涡的周期性脱落就会被破坏。通俗地说，涡激振动和气流之间相互制衡，涡振振幅无法无限增大，很少会造成结构的彻底损坏。为了抑制涡激振动，通常的方法是经过风洞试验，选择一个合适的截面来破坏漩涡的脱落，减小涡激振动的响应。
作为一种物理现象，人类在避免桥梁、高层建筑发生涡激振动的同时，正试图利用涡激振动来进行发电，比如，利用风对高大钝体的涡激振动所产生的机械能发电。如若成功，不需要齿轮传动装置的风力发电机，可以大大节约生产维护成本。
来源：中央纪委国家监委网站
