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虎门大桥风振动,虎门大桥“摇晃”之谜

关键词:虎门大桥 来源:神速兔游记 发布时间:2023-02-01 15:54:07

虎门大桥

5日午后,广东虎门大桥颤抖尤为明显,部分桥面出现上下起伏,如波浪般颤动。虎门大桥是国家重点工程,多项技术获首创奖]

虎门大桥是一座连接广州市南沙区和东莞市虎门镇的跨海大桥。1997年建成通车,中国第一座大型悬索桥,主航道跨径888米,居中国前列,被誉为“世界第一跨”。其建设规模大,结构独特,受外界环境影响大。其设计和施工均为国内首创,在中国桥梁史上具有特殊地位。

问题一、风对桥梁工程有影响吗?

从技术角度来说,风对桥梁的稳定性有影响,包括动力问题和静力问题。任何结构设计都有荷载考虑,就像车辆有整车荷载一样,风也是桥梁的主要荷载,其主要作用在桥梁的主梁上。当然,也有一些大跨度的桥梁,包括桥塔、缆索结构也是所有承受风荷载的构件。风对桥梁的影响主要集中在悬索桥、斜拉桥等大跨度桥梁上。现在有一些拱桥和梁桥的跨度非常大,也可以归为大跨度桥梁。桥梁跨度越大,结构对风荷载的影响越突出。风的作用是引起振动,这是风力振动。风的影响也会使结构失稳,因此设计应使结构能够承受风荷载的影响。对于大跨度桥梁,风的动力作用更为突出。在设计大跨度桥梁时,抗风设计是一个非常关键的阶段。由于气流与结构的相互作用,抗风设计的风荷载比其他荷载更加复杂和不确定。在进行抗风设计时,需要根据风洞模型试验来考察桥梁的特性,并获得一些必要的参数,为设计工程师提供依据,因此风洞试验是一个非常关键的环节。

随着桥梁跨度的增加,风的影响也越来越敏感。如巨桥——灞陵河大桥地处峡谷之中,两岸地势陡峭,地势变化迅速。谷深400-600m。开展风洞实验研究以保证施工和运营过程中的抗风稳定性是十分必要的。安全和适合。

桥梁实验

问题2、现在中国桥梁风工程研究水准如何,桥梁风工程研究未来的发展方向是什么?

近年来,中国大跨度桥梁发展迅速,桥梁设计、施工和管理均到达国际领先水准。中国桥梁的抗风研究与桥梁技术的发展是同步的。现在可以说我们在桥梁抗风研究方面也位于国际领先水准。现在我们有很多工程实践的机会,对抗风研究的需要也很大。同时国家也很看重,所以有关的人才团队也慢慢培育起来了。这几年来,在与桥梁风工程相关的国际议会中,中国代表尤为多,独领风骚。从桥梁工程建设需要来看,超大跨度桥梁和跨海桥梁仍面对抗风问题。同时,交通建设正在向山区发展,山区桥梁抗风须要处理的问题较多。可以说,未来桥梁抗风研究将主要汇聚在超大跨度桥梁、跨海桥梁和山地桥梁上。

问题3、结构风工程和桥梁风工程有何不同?

结构风工程是风工程的主要构成部分。桥梁、高层建筑、高压铁塔等是结构风工程研究的对象。桥梁是结构的一种。桥梁风工程的分支是从结构风工程中分离出来的,因为桥梁在抗风方面面对一些特别的问题,例如颤振、静力发散和桥梁的交通安全。抗风设计和研究带来的低估教学还有很多,甚至还有桥梁直接受风而倒塌的样例。1940年11月7日,方才通车四个月的美国塔科马海峡大桥因风引发桥梁震动而倒塌。在中国,还没有因风引发的桥梁倒塌意外的报导。然而,由风引发的意外不仅仅是倒塌。例如,风振动也会影响桥梁的使用。风引发的振动或许是主梁的振动,也或许是斜拉索的振动,也可能是吊杆的振动。这些振动可能不会造成桥梁倒塌,但会严重影响桥梁运转的安全和人们的感觉。我国曾出现过一些桥梁风振的案例,主要是因为看重水平或认识不够。无论是业主、设计工程师,还是科学研究单位,都应该关注桥梁的抗风问题。

问题4.在桥梁设计、施工、管理和维护的各个阶段怎样考虑风的影响?

防止因风引起的意外主要是在设计阶段。桥梁设计工程师应拥有一定的桥梁抗风能力知识,在设计时充份考虑风对桥梁的影响。在施工阶段,桥梁架设期间更容易出现抗风问题。例如,斜拉桥悬臂架设时,结构位于不稳阶段,必须考虑风对结构的影响。一般来说,施工单位容易低估风对桥梁施工的影响,这会给一些意外留下隐患。在施工过程中,各类环境变量较多,桥梁构件的气动外观略有变化,对桥梁的抗风功能影响较大。

在桥梁施工现场能看到,桥上的暂时构件、机械等东西多一点,抗衡风影响很大。此时,施工单位应十分注意,不要与桥梁最初设计和实验时的状态有较大偏差。在维护方面,一些桥梁有减震举措,例如在桥上安装阻尼器。维修单位应强化对这些设备的维修保养。

问题5.不同类型的桥,让桥受风的感觉不同?

在抗风稳定性和颤振方面,风对悬索桥的冲击一定更猛烈,斜拉桥更好。其它方面未必,例如风或许使持续梁桥形成其它的风振。近年来,由于风的影响,钢箱持续梁桥发生涡激振动。风对桥梁的影响与桥梁(主梁)的表面密切相关。例如,如果悬索桥和斜拉桥选择更流线型的钢箱梁,风振的风险就会更小。而要是表面是钝的,在气流的效果下很容易形成涡激振动。