如何判断桥梁抖动,桥梁为什么晃动

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-03-11 09:59:54

赵州桥号称“中国第一石拱桥”,屹立千年,被认定为世界第十二处“国际土木工程历史古迹”。

如今,我国超过一半的公路桥梁都是拱桥。位于贵州北盘江峡谷的沪昆高铁北盘江特大桥,是世界最大跨度的钢筋混凝土拱桥,桥面距谷底高约300米,主桥跨度突破445米,两岸建造了两个总方量达到7万立方米的大体积混凝土拱柱,通过拱柱把整座大桥受到的力分散到整个山体,从而“任尔东西南北风,我自岿然不动”。

斜拉桥:又开始抖起来

拱桥解决了“抖”的问题,但是长度还不足以满足横跨中国大江大河的需求。上海地标河流黄浦江,江面宽度达300至770米,浦东、浦西之间遥遥相望,只能靠“摆渡”通行两岸,严重影响经济的平衡发展,上海人流传着这样一句话“宁要浦西一张床,不要浦东一间房”。建设跨江大桥已是众望所归,但是以当时的技术,梁桥影响航运,拱桥的长度不足以横跨江面,于是跨度更大的“斜拉桥”就成为了建桥的首选。

如何判断桥梁抖动,桥梁为什么晃动(9)

上海市区的黄浦江两岸,经济发达,人口稠密,交通往来十分密切。

斜拉桥主要由索塔、主梁、斜拉索三部分组成,将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上,由索塔承压、斜拉索受拉,梁除了支承在墩台上外,还支承在由塔柱引出的斜拉索上,如同有了多个“隐形桥墩”,极大地提高了桥梁的跨度潜力。超大的跨度带来了巨大的自重,斜拉索对主梁的受力影响很大,相比于梁桥与拱桥,斜拉桥抖动的幅度较大

但为了跨越黄浦江宽阔的江面,人们还是选择了“会抖”的斜拉桥,而非“不抖”的梁桥和拱桥。1991年,黄浦江的上海南浦大桥正式落成通车,桥上有两座约50层楼高的索塔,以180根钢索与桥面相连,成为世界上第四大双塔双索面斜拉桥;1993年,杨浦大桥横空出世,以超过600米的跨度一跃成为当年世界上最大跨径的斜拉桥。

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上海南浦大桥,是黄浦江上第一座斜拉桥,首次实现上海人“一桥飞架黄浦江”的梦想。

这两座斜拉桥的成功通车,让中国开始广泛使用斜拉桥。斜拉桥作为一种自锚式体系,斜拉索的水平力由梁承受,无须额外锚碇,减少了桥墩的数量,在海湾环境中得天独厚。全球第三长的斜拉桥——香港昂船洲大桥,全长1596米,以224条斜拉索巩固,横跨青衣海峡,距离海面73.5米高,可让超级货柜轮船经过,既满足香港陆上交通的需要,又无损其国际海港的航运优势。

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全球第三长的斜拉桥——香港昂船洲大桥,完美契合海陆交通需求。

不过,当跨海的斜拉桥遇见台风,“抖动”幅度也十分惊人。连接嘉兴市和宁波市的杭州湾跨海大桥,位于世界三大强潮海湾之一的杭州湾海域之上,采用斜拉桥作为南北航道桥。2012年8月,台风“海葵”登陆浙江,浙江在线报道称,一名亲历台风的记者看见杭州湾跨海大桥“像厨师手里的一根拉面似的在抖动”。

悬索桥:“抖”成习惯了

有趣的是,从斜拉桥开始,中国桥梁不断突破长度,但是抖动幅度也越来越大。2020年5月5日,连接珠江两岸的广东虎门大桥出现异常抖动,迅速成为舆论焦点。人们十分关注虎门大桥的安全问题,中交公路规划设计院教授级高工、著名桥梁专家吴明远认为:大桥总体没有太大问题。一时引发疑惑:抖成这样的大桥也没问题吗?

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