窄窄的桥面,现代桥梁中可能只存在于乡道上
为什么塔科马大桥垮塌了呢?虎门大桥很危险吗?未来风速增加有坍塌风险吗?
虎门大桥地处珠江,而且这是二十世纪末设计的,设计之初就重点考虑了风速下的卡门涡街效应引发的涡振,因此在设计上不会犯下这个错误的,那为什么通车二十多年都没有涡振,这几天就涡振了呢?主要是桥面设置了防撞的水马所致,改变了原先吹过风洞的空气动力性能,撤除水马后涡振慢慢消失,已经恢复正常。
拆除水马
未来虎门大桥会有涡振坍塌的风险吗?
涡振和颤振最大的区别是涡振很难避免,也就是说看起来并不振动的大桥,其实涡振同样在发生,主要涡振有一个范围,超过这个范围后,比如风速增加,涡流脱离速度频率反而会大于共振频率,因此振幅是收敛的,并不会持续扩大。颤振却不一样,随着风速增加,塔科马大桥随风起舞,振幅越来越大,超过大桥结构断裂极限时大桥就轰然倒塌了!
因此虎门大桥的涡振并不严重,主要是人为改变了气动结构所致!只要将这些改变撤销即可恢复,当时水马撤除后没有立即消除振动是因为大桥巨大质量的惯性,但在没有能量输入的情况下,会慢慢缓解,直至我们无法感觉到。但长期的涡振需要考虑的是桥墩材料疲劳,以及桥面接缝处的损伤以及桥墩位置是否有影响,这些都有专业的测试维护工具在检测,虎门大桥就有一套专业的系统对裂缝、航道、车流量、大桥的环境温度、振动情况、移位情况等进行实时监测预警,所以各位可以放心!