異常晃動(dòng)的虎門(mén)大橋怎么了

建成20多年，曾獲多項(xiàng)創(chuàng)新大獎(jiǎng)

異?；蝿?dòng)的虎門(mén)大橋怎么了

5日下午，廣東虎門(mén)大橋發(fā)生異常抖動(dòng)，不少過(guò)往群眾表示整個(gè)大橋像波浪一樣“起起伏伏”地?fù)u晃，引發(fā)熱議。隨后，大橋管理部門(mén)封閉了大橋。

據(jù)了解，相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜乙掩s赴現(xiàn)場(chǎng)。在綜合了哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳校區(qū)柳成蔭、肖儀清和顧磊等老師意見(jiàn)后，專家分析認(rèn)為，現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速達(dá)到8米/秒左右，引發(fā)橋梁限幅渦振（橋梁渦振是一種兼有自激振動(dòng)和強(qiáng)迫振動(dòng)特性的有限振幅振動(dòng)，其有限振幅計(jì)算是一個(gè)十分重要但又異常困難的問(wèn)題）。

據(jù)悉，虎門(mén)大橋正在維修施工中，橋面加了1.2米高的擋墻，破壞了斷面流線型，從而引發(fā)渦振。目前，擋墻正在拆除。

虎門(mén)大橋是廣深珠高速公路網(wǎng)的主要組成部分，連接珠江兩岸，溝通深圳、珠海等重要城市，是廣東沿海地區(qū)的重要交通樞紐?；㈤T(mén)大橋于1992年動(dòng)工建設(shè)，1997年建成通車(chē)。

虎門(mén)大橋系國(guó)家重點(diǎn)工程，多項(xiàng)技術(shù)曾獲創(chuàng)新大獎(jiǎng)

投資近30億元的虎門(mén)大橋是國(guó)家重點(diǎn)工程，是我國(guó)第一座真正意義上的大規(guī)模現(xiàn)代化懸索橋。它建設(shè)規(guī)模大，結(jié)構(gòu)新穎，受外界環(huán)境影響大，無(wú)論是設(shè)計(jì)還是施工均為國(guó)內(nèi)首次嘗試，在我國(guó)橋梁史上有特殊的地位。

“盡管虎門(mén)大橋地處臺(tái)風(fēng)多發(fā)地帶，但是在設(shè)計(jì)之初已經(jīng)充分考慮這一因素，抗風(fēng)系數(shù)肯定是很高的?！鄙钲谝撇皆O(shè)計(jì)公司建筑設(shè)計(jì)師賈永曾長(zhǎng)期從事橋梁設(shè)計(jì)工作，他告訴科技日?qǐng)?bào)記者，“虎門(mén)大橋到現(xiàn)在不過(guò)20年的時(shí)間，我國(guó)的橋梁大部分都會(huì)按百年規(guī)劃來(lái)設(shè)計(jì)。”

虎門(mén)大橋建設(shè)期間，我國(guó)的大跨徑現(xiàn)代懸索橋技術(shù)可以說(shuō)是空白階段，沒(méi)有現(xiàn)成的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范。從后來(lái)的情況來(lái)看，中國(guó)的工程師們很好地完成了設(shè)計(jì)和建造工作。正因?yàn)槿绱?，虎門(mén)大橋項(xiàng)目不僅獲得詹天佑土木工程大獎(jiǎng)，更有數(shù)項(xiàng)技術(shù)獲廣東省科技進(jìn)步獎(jiǎng)和國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。

橋梁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不可或缺，但維護(hù)有好有壞

橋梁的安全，包括抗震和抗風(fēng)都是在設(shè)計(jì)和建造中的關(guān)鍵要素。為了實(shí)時(shí)了解橋梁的安全要素，現(xiàn)代橋梁一般都有健康監(jiān)測(cè)與評(píng)估系統(tǒng)。這是一套軟硬件結(jié)合的系統(tǒng)，對(duì)橋梁的裂縫、航道、車(chē)流量、大橋的環(huán)境溫度、振動(dòng)情況、移位情況等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警。

業(yè)內(nèi)人士告訴科技日?qǐng)?bào)記者，虎門(mén)大橋也有一套這樣的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)橋的連續(xù)位移進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，了解橋梁結(jié)構(gòu)在各種作用下的實(shí)際受力狀態(tài)和工作狀況；同時(shí)通過(guò)分析監(jiān)測(cè)結(jié)果得到結(jié)構(gòu)的振動(dòng)參數(shù)，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)、抗震設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)大跨橋梁安全的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

值得一提的是，這位業(yè)內(nèi)人士表示，建筑的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)維護(hù)起來(lái)并不容易，一般10年左右軟硬件都需要更新，有些項(xiàng)目并不一定能及時(shí)置換更新，但他也強(qiáng)調(diào)，橋梁監(jiān)測(cè)是所有建筑中最為重要的，像虎門(mén)大橋這樣的重要樞紐監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)該會(huì)保持良好運(yùn)轉(zhuǎn)。

美國(guó)塔科馬海峽大橋曾被微風(fēng)摧毀

對(duì)于此次虎門(mén)大橋異常抖動(dòng)，一開(kāi)始許多人認(rèn)為是當(dāng)時(shí)主橋風(fēng)速過(guò)大造成的。但也有當(dāng)?shù)孛癖姳硎尽帮L(fēng)并不太大”。說(shuō)起來(lái)，歷史上還真有風(fēng)不大，但橋晃塌了的案例發(fā)生。最著名的便是美國(guó)塔科馬海峽大橋在微風(fēng)中塌陷。

塔科馬海峽大橋是位于美國(guó)華盛頓州塔科馬的懸索橋。1940年，在通車(chē)4個(gè)月后這座橋梁突然塌陷。據(jù)記載，當(dāng)時(shí)的風(fēng)速并不大，照理這樣的風(fēng)速本應(yīng)對(duì)大橋構(gòu)不成威脅，但大橋還是戲劇性地被微風(fēng)摧毀。

這次坍塌被認(rèn)為是空氣動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)分析不嚴(yán)密所致，對(duì)后續(xù)的橋梁設(shè)計(jì)和建造產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，后來(lái)所有的橋梁，無(wú)論是整體還是局部，都必須通過(guò)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)分析和風(fēng)洞測(cè)試。