建成20多年，曾獲多項創(chuàng)新大獎

異常晃動的虎門大橋怎么了

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

據(jù)了解，相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜乙掩s赴現(xiàn)場。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后，專家分析認(rèn)為，現(xiàn)場風(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和強(qiáng)迫振動特性的有限振幅振動，其有限振幅計算是一個十分重要但又異常困難的問題)。

據(jù)悉，虎門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。虎門大橋于1992年動工建設(shè)，1997年建成通車。

虎門大橋系國家重點(diǎn)工程，多項技術(shù)曾獲創(chuàng)新大獎

投資近30億元的虎門大橋是國家重點(diǎn)工程，是我國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，無論是設(shè)計還是施工均為國內(nèi)首次嘗試，在我國橋梁史上有特殊的地位。

“盡管虎門大橋地處臺風(fēng)多發(fā)地帶，但是在設(shè)計之初已經(jīng)充分考慮這一因素，抗風(fēng)系數(shù)肯定是很高的。”深圳移步設(shè)計公司建筑設(shè)計師賈永曾長期從事橋梁設(shè)計工作，他告訴科技日報記者，“虎門大橋到現(xiàn)在不過20年的時間，我國的橋梁大部分都會按百年規(guī)劃來設(shè)計。”

虎門大橋建設(shè)期間，我國的大跨徑現(xiàn)代懸索橋技術(shù)可以說是空白階段，沒有現(xiàn)成的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計規(guī)范。從后來的情況來看，中國的工程師們很好地完成了設(shè)計和建造工作。正因為如此，虎門大橋項目不僅獲得詹天佑土木工程大獎，更有數(shù)項技術(shù)獲廣東省科技進(jìn)步獎和國家科技進(jìn)步獎。

橋梁實時監(jiān)測系統(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)計和建造中的關(guān)鍵要素。為了實時了解橋梁的安全要素，現(xiàn)代橋梁一般都有健康監(jiān)測與評估系統(tǒng)。這是一套軟硬件結(jié)合的系統(tǒng)，對橋梁的裂縫、航道、車流量、大橋的環(huán)境溫度、振動情況、移位情況等進(jìn)行實時監(jiān)測預(yù)警。

業(yè)內(nèi)人士告訴科技日報記者，虎門大橋也有一套這樣的監(jiān)測系統(tǒng)，通過對橋的連續(xù)位移進(jìn)行實時監(jiān)測，了解橋梁結(jié)構(gòu)在各種作用下的實際受力狀態(tài)和工作狀況;同時通過分析監(jiān)測結(jié)果得到結(jié)構(gòu)的振動參數(shù)，驗證結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)、抗震設(shè)計，實現(xiàn)對大跨橋梁安全的實時監(jiān)測。

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

美國塔科馬海峽大橋曾被微風(fēng)摧毀

對于此次虎門大橋異常抖動，一開始許多人認(rèn)為是當(dāng)時主橋風(fēng)速過大造成的。但也有當(dāng)?shù)孛癖姳硎?ldquo;風(fēng)并不太大”。說起來，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華盛頓州塔科馬的懸索橋。1940年，在通車4個月后這座橋梁突然塌陷。據(jù)記載，當(dāng)時的風(fēng)速并不大，照理這樣的風(fēng)速本應(yīng)對大橋構(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)為是空氣動力學(xué)和結(jié)構(gòu)分析不嚴(yán)密所致，對后續(xù)的橋梁設(shè)計和建造產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，后來所有的橋梁，無論是整體還是局部，都必須通過嚴(yán)格的數(shù)學(xué)分析和風(fēng)洞測試。

標(biāo)簽： 虎門大橋異常晃動