虎门大桥为何继续振动?桥真的安全吗?专家组成员详解原因

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  在封闭交通10天后,虎门大桥5月15日上午恢复通车。

  

  虎门大桥5月15日上午恢复通车。南都记者 何玉帅 摄

  5月5日下午,虎门大桥悬索桥发生明显竖向弯曲振动现象,此次振动原因到底是什么?后续仍有振动又是为何?桥梁安全吗?5月15日,国际桥梁与工程协会主席、同济大学教授葛耀君,西南交通大学教授廖海黎两位专家组成员在虎门大桥管理中心回应了公众关心的问题。

  葛耀君表示,5日下午的明显振动原因基本查明,是由于沿桥梁边护栏连续设置的水马,改变了钢箱梁气动外形,在特定的风况条件下,诱发悬索桥发生竖向涡激共振。当天,大桥管理方拆除“水马”后,振幅明显减小,频率降低。“最开始5日的涡振,振幅是0.37赫兹,平均3秒钟振动一次;到后面降到0.275赫兹,4秒钟振动一次;再到0.225赫兹,5秒钟振动一次,可以看出是一个逐渐消耗的过程。”葛耀君说。

  为什么撤了“水马”之后,桥梁还在继续振动?葛耀君表示,持续较长时间、较大振幅的涡振导致了结构阻尼下降,也就是俗话说的摩擦力的变化。即使水马拆除,特定风况下空载桥梁又发生了涡振。

  在虎门大桥出现涡振后,大桥管理方采取了相关措施抑制振动。廖海黎介绍,措施主要是空气动力学措施和动力学措施,前者主要在外侧护栏上安装抑流板、改善钢箱梁气动外形,后者则是增设水箱压重提高阻尼比,现在看这些措施是比较有效的。

  以后还会不会振动?大桥安全吗?廖海黎表示,大跨度悬索桥都会有振动,不振动是不正常的,振动的原因可能是风,也可能是车等多方面因素,但振动一定要在可控范围之内,不影响桥梁安全,不影响桥上行车人的感受。这次涡振不会导致虎门大桥桥梁结构破坏,现在虎门大桥的振动一直是存在的,但不会危及行车安全,危及行车人的感受。

  广东即将进入台风季,虎门大桥可让车主放心吗?廖海黎介绍,台风对大跨度悬索桥的影响是另一种类型的振动:颤振。在虎门大桥20多年设计建设的时候,抗风设计主要就是防止桥梁颤振,在这方面做了充分考虑,保证运营的时候不会发生(颤振)。这次采取抑制涡振采取的措施是否可能引起颤振,相关单位也做了试验,显示是台风条件下不会导致危险性颤振。

  特别提醒,虎门大桥继续全天禁止货车、40座以上的客车通行。同时,提醒过往的车辆安全驾驶,不要超速,不要在桥上停留。

  采写:南都记者 蒋臻

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