如何讓有點“飄”的虎門大橋“定”下來？

原標題：如何讓有點“飄”的虎門大橋“定”下來？

近日，我國大橋似乎有點“飄”。4月26日，武漢鸚鵡洲長江大橋橋體發生波浪形晃動。9天后，廣東虎門大橋懸索橋產生了一場抖動。兩座大橋相繼出現“抖動”，幾乎嚇壞了全國人民。

武漢鸚鵡洲大橋是湖北省武漢市連接漢陽區與武昌區的過江通道，為武漢二環線組成部分之一。

虎門大橋是一座連接廣州市南沙區與東莞市虎門鎮的跨海大橋，位于珠江獅子洋之上，為珠江三角洲地區環線高速公路南部聯絡線的組成部分。

0１

兩座懸索橋先后發生振動，是否有關聯呢？

9天內，一連兩座懸索橋發生抖動，是巧合嗎？

虎門大橋鋼梁設計者之一鄭凱鋒表示， 兩次振動純屬偶然，沒有任何關聯。他稱，鸚鵡洲長江大橋振動較輕，兩者的區別在于，虎門大橋梁體是豎向彎曲振動，而鸚鵡洲長江大橋梁體是輕微扭轉。虎門大橋的異常振動，在于近期橋梁維修施工，橋面兩側靠近護欄處擺放了隔離帶（俗稱”水馬”），“這相當于在橋面增設兩排矮墻，雖然不重，卻影響了護欄的通透性，容易使特定風場作用在梁體產生渦振。2014年10月，韓國李舜臣懸索橋也發生過因擺放隔離帶誘發的渦振。”

究竟什么是渦振呢？鄭凱鋒解釋，通俗地說，風經過一個斷面受阻后，會產生風的漩渦，在梁體局部形成風的漩渦后，由漩渦力的積累導致的梁體振動，即為渦振。

0２

虎門大橋再次發生明顯渦振可能性多大？

交通運輸部專家工作組成員、同濟大學教授陳艾榮表示，虎門大橋再次發生明顯渦振的概率很低，(橋梁的)斷面選擇比較好，也許以后還會發生類似情況，但是它并不會引起安全問題。

0３

虎門大橋發生渦振以后，

一直處于交通管制狀態。

現在是否具備通車條件呢?

交通運輸部專家工作組專家表示，大橋最終的開放還需要綜合考慮各種因素，需要保持穩慎的態度，在全面完成橋梁檢測之后，才能夠確定具體恢復通行的時間。

0４

如何讓有點“飄”的虎門大橋“定”下來？

“渦振受風和橋梁自身結構影響。風不能人為控制，但我們能從橋梁上想辦法。”中國工程院院士陳政清說。

他提出的辦法主要有兩種：加大阻尼比，或改變橋梁氣動形狀。

國外內大量調查研究表明，多數橋梁實際阻尼比，低于規范阻尼比。因此可借助增加阻尼器，來增大橋梁阻尼比。如湖南大學研究團隊考量橋梁阻尼器“長壽”因素，發明的電渦流阻尼器，能將震動轉為電力消耗掉，變相增大阻尼比。同時，在對大跨度橋梁進行風洞試驗時，適度調低測試阻尼比。

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同是橋梁渦振，

為啥塔科馬海峽吊橋毀了？

橋梁渦振的討論，讓“塔科馬海峽吊橋坍塌事故”再次進入大眾視野。

塔科馬海峽吊橋（英語：Tacoma Narrows Bridge）是位于美國華盛頓州塔科馬的兩條懸索橋。第一座塔科馬海峽大橋，綽號舞動的格蒂，于1940年7月1日通車，四個月后戲劇性地被微風摧毀。

那么，虎門大橋會不會重蹈它的覆轍？

對此，鄭凱鋒稱，虎門大橋橋體扭轉剛度遠大于塔科馬橋，極大概率不可能發生風致橋毀事件，公眾無需緊張和恐慌，更不必引發極端聯想。

一個攝制組正好拍下塔科馬海峽吊橋波浪起伏的畫面。圖據VICE

鄭凱鋒表示，特定風場導致梁體振動有三種可能：第一，如果梁體抗扭剛度大，就不會發生扭轉振動，但可能出現豎向彎曲或橫向彎曲振動；第二，如果梁體抗扭剛度較弱，則可能出現扭轉振動；第三，個別梁體抗扭剛度更弱，則可能出現扭轉振動進一步擴散，導致梁體由局部斷裂發展為整體垮塌。第三種就是塔科馬海峽吊橋出現的情況。

塔科馬海峽吊橋垮塌

“渦振是一種偶然現象，只要振幅在設計允許范圍內，橋梁結構運行便正常。”鄭凱鋒稱，而風致橋梁振動是相對復雜的空氣動力學問題，世界多座橋梁都出現過，為此，在1993年橋梁設計中，設計部門公規院委托北京大學和同濟大學等進行鋼箱梁截面風洞試驗研究，結果均表明其空氣動力性能良好。

但是鄭凱鋒認為，此次梁體異常振動也提醒其它橋梁的管理部門，類似于擺放施工隔離帶、改變梁體斷面特性的臨時措施需要慎重。

來源：中國公路