二級注冊建筑師|渦振對虎門大橋影響大嗎?老師給出答案！
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5月5日14時許，虎門大橋懸索橋橋面發(fā)生明顯振動，橋面振幅過大影響行車舒適性和交通安全，大橋管理部門迅速啟動應急預案，聯(lián)合交警部門及時采取了雙向交通管制措施。
網(wǎng)友關心的問題：
虎門大橋為何發(fā)生振動?
是否會對橋梁造成損害嗎?
官方最新回應來了
廣東省交通運輸廳、廣東省交通集團連夜組織國內(nèi)12位知名橋梁老師召開專題視頻會議進行了研判。
廣東省交通集團6日凌晨通報稱，老師組判斷，虎門大橋5日發(fā)生振動系橋梁渦振現(xiàn)象，并認為懸索橋結(jié)構(gòu)安全可靠，不會影響虎門大橋后續(xù)使用的結(jié)構(gòu)安全和耐久性。
老師組初步判斷，虎門大橋懸索橋本次振動主要原因是，由于沿橋跨邊護欄連續(xù)設置水馬，改變了鋼箱梁的氣動外形，在特定風環(huán)境條件下，產(chǎn)生的橋梁渦振現(xiàn)象。
大跨徑懸索橋在較低風速下存在渦振現(xiàn)象，振動幅度較小不易察覺，僅在特殊條件下會產(chǎn)生較大振幅，不影響橋梁結(jié)構(gòu)安全，會影響行車體驗感、舒適性，易誘發(fā)交通安全事故。
目前，虎門大橋橋面已基本恢復常態(tài)。為確保大橋交通安全萬無一失，虎門大橋管養(yǎng)單位已緊急開始對大橋進行全面檢查檢測，同時交通運輸部已組建老師工作組到現(xiàn)場指導，虎門大橋?qū)⒗^續(xù)封閉雙向交通，有關單位正全力加快檢測，以爭取盡早開放交通。
大修團隊見解
虎門大橋大修辦公室副總工程師張鑫敏5日晚接受央視新聞采訪時表示，大跨徑懸索橋，由于風的作用，會有顫振和渦振。簡單來說，顫振可能產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，對橋梁結(jié)構(gòu)有破壞作用，而渦振對橋梁結(jié)構(gòu)不會有影響，只會對行車舒適度有影響，其最明顯的特征是，橋面上下振動。而渦振產(chǎn)生的原因是，風作用在橋面上，跟橋的自振頻率一致，產(chǎn)生共振，且是有限幅度的振動，一定范圍內(nèi)的振動，在低風速的振動。風速的變化，如大小、方向等，渦振會慢慢消除。
對于為何后續(xù)還會發(fā)生抖動，張鑫敏表示，虎門大橋是大跨徑懸索橋，屬于柔性結(jié)構(gòu)，抖動發(fā)生后，把橋面的水馬清理了，風速也減小了，渦振就小了很多，之所以仍有抖動，可能是慣性的原因，渦振會慢慢自動消除。
張鑫敏介紹說，虎門大橋顫振臨界風速為79m/s。經(jīng)檢測，5日下午，橋面的風速為10-12m/s，約為5級風速;當晚，橋面風速大約9m/s。當前，工作人員正在對虎門大橋檢測，主要對風速、振幅、大橋結(jié)構(gòu)物等進行檢測，同時也邀請了對業(yè)內(nèi)權(quán)威老師開會研究，會對渦振的原因、大橋的抗風性等進行研究論證。
橋梁老師見解
橋梁老師、同濟大學土木工程學院橋梁工程系教授葛耀君在接受媒體采訪時解釋說，因為虎門大橋在修吊桿和主纜，橋梁兩邊放置了臨時擋墻防止車撞，也就是俗稱的“水馬”。原來橋梁結(jié)構(gòu)是非常流線型，加了水馬就變得非常鈍體，容易引起渦振。
葛耀君通過現(xiàn)場視頻研判，估計5月5日的振動幅度為幾厘米或十幾厘米，這樣的振動看上去很大，但對新橋驗收時，需要用滿載車輛測試橋梁承載力?；㈤T大橋主跨880米，就要下降四百分之一，也就是向下發(fā)生位移和變形2米多。
因此，他認為此次振動不會對虎門大橋產(chǎn)生強度與安全性問題，但振動會讓人不舒服，車開上去會有危險，交通還不能通。
延伸閱讀：
懸索橋顫振(Flutter)：振動的橋梁通過氣流的反饋作用不斷吸取能量，當達到臨界風速時使振幅逐步增大直至最后使結(jié)構(gòu)破壞的發(fā)散性振動。該振動多發(fā)生在風速較大的情況，根據(jù)節(jié)段模型風動試驗，虎門大橋的顫振臨界風速大于79m/s，遠大于現(xiàn)在發(fā)生振動的約9m/s，因此可以排除這種情況。
渦激共振(Voxtex-excited Resonance)：風繞流經(jīng)鈍體結(jié)構(gòu)時可能發(fā)生旋渦的脫落，出現(xiàn)兩側(cè)交替變化的渦激力，當旋渦脫落頻率接近結(jié)構(gòu)的自振頻率時，所激發(fā)出的結(jié)構(gòu)共振現(xiàn)象。多發(fā)生在小于25m/s的較低風速，與本橋的情況吻合。
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