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虎门大桥风致振动报告,虎门大桥“发抖”20小时

关键词:虎门大桥 来源:神速兔游记 发布时间:2023-02-01 15:59:34

虎门大桥

当代桥梁技术的发展,让人类超过山海,让生活更便捷。在桥梁建设方面,中国的技术一直位于世界领先水准。从世界上最长的跨海大桥港珠澳大桥,到世界上最高的桥梁中国北盘江大桥,无不代表着大国工程。

在这些桥梁中,有不少是悬索桥。悬索桥是以主缆为主要承重结构,加劲梁经过吊索“悬挂”在主缆上的一种桥梁。造型优美,余量大。但就是由于跨度大,悬索桥面对着很多空气动力学和气动弹性问题。

这几天,虎门大桥的特抖,让大桥的问题再次成为网友热议的话题。作为中国首座真正的大型悬索桥,虎门大桥曾荣获多个国内首创大奖,其技术含金量毫无疑问。

这样,为什么虎门大桥在颤抖呢?这基本上成为了大家留意的问题。这位负责人在通知中提出,此次的颤抖大概是由于在虎门大桥巡查时搁置的1.2m高挡土墙(水马)引起的涡振,进而引发了颤抖。桥的。

什么是涡流条件,它是怎样让桥梁颤抖的?在物理学中,觉得每一个物体都有个固有的振动频度,当外界的振动频度接近这个固有频度时,就会形成共振。这种共振大概会损坏建筑物。

在流体能量学中,有一种情况叫卡门涡街。当流体经过钝体时,会在物体两边形成旋转方向相对的螺旋。这些螺旋陈列准则会周期性地不断出现,就会产生卡门涡街。因为卡门涡街效应会形成强烈的共振情况,我们称之为涡激振动(vortexvibration)。

1940年,美国塔科马海峡大桥倒塌,导致这场惨剧的原因是涡激振动。设计之始,塔科马大桥可以承受60m/s的风速,但因为卡门涡街效应的存在,在19m/s的低速风中开始发生强烈的歪曲和振动。就在那时,导致桥面的钢梁断裂,坠入普吉特海湾。

实际上,桥梁涡振无法从逻辑上去除,只能经过技术方法来缩减涡振的发生。由于风的频度无法改变,学者们在修筑桥梁时都会进行严刻的风洞试验,选择适合的截面设计孔洞来损坏涡流,降低涡流带来的威胁。

虎门大桥在国内并非首例。就在这起事件之前,同为悬索桥的武汉鹦鹉洲长江大桥也发生了相似的震动。然而,这并不是大桥第一次颤抖。早在2017年,就有市民反映桥梁摇晃。在这些事例之前,2012年,也有记者声称看见了杭州湾跨海大桥的晃动。

曾有人担忧,这么小的风速,桥都经不起,怎么能经得起台风等大风?这是悬索桥主梁风振颤抖的另外一个原因。

与涡振不同,颤振通常是由高风速引发的,而涡振是在低风速的平均风场下形成的。振动桥将不断依靠气流的能量来增加振动幅度。当它到达临界状态时,会导致结构发散振动,从而对建筑物造成损坏。这是颤动。

总之,旋涡振动与流动是彼此制衡的,其振幅不会继续加大;而颤振和谐流的确是相辅相成的,气流的能量会源源不断地供应振幅上去,直至你损坏建筑物。

但是,各国在设计桥梁时,都对这进行了严格的考虑。中国的抗风标准要求大跨度桥梁在任何情况下都不应发生颤振。但因为涡振无法去除,各国都要求控制好涡振。

虽然与斜拉桥、梁桥等桥梁相比,悬索桥的确显得弱小,但它却是种光彩夺目的静力结构。只要风力不高于设计的允许范围,就无需担心其结构安全。