虎門大橋凌晨仍振動 專家研判連夜討論都說了什么?
昨日下午虎門大橋出現不明原因抖動。下午6點,根據廣東省高速公路集團通報,5月5日15時20分,虎門大橋受主橋風速大影響,產生渦振。基于安全考慮,大橋管理部門迅速啟動應急預案,配合交警實施雙向交通管制措施,廣東省交通集團已組織養護技術人員對橋體進行檢查并組織專家研判。

專家組初步判斷,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設置水馬,改變了鋼箱梁的氣動外形,在特定風環境條件下,產生的橋梁渦振現象。
大跨徑懸索橋在較低風速下存在渦振現象,振動幅度較小不易察覺,僅在特殊條件下會產生較大振幅,不影響橋梁結構安全,會影響行車體驗感、舒適性,易誘發交通安全事故。

根據現有掌握的數據和觀測到的現象分析,虎門大橋懸索橋結構安全可靠,此次振動也不會影響虎門大橋懸索橋后續使用的結構安全和耐久性。
目前,虎門大橋橋面已基本恢復常態。為確保大橋交通安全萬無一失,虎門大橋管養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專家工作組到現場指導,虎門大橋將繼續封閉雙向交通,有關單位正全力加快檢測,以爭取盡早開放交通。
隨后,大橋管理部門封閉了大橋。下午3點32分,交通管理部門對虎門大橋進行了交通管制,提醒途經車輛繞道行駛。
據佛山電視臺報道,5月5日晚19時46分,虎門大橋再次發生異常抖動。據廣東省公安廳交管局的消息,當天下午,虎門大橋發生異常抖動。為確保安全,虎門大橋已實施雙向交通管制,附近水域已暫時封航。
廣東省交通集團6日凌晨通報稱,專家組判斷,虎門大橋5日發生振動系橋梁渦振現象,并認為懸索橋結構安全可靠,不會影響虎門大橋后續使用的結構安全和耐久性。6日凌晨,記者在虎門大橋管理中心實時監控畫面看到,大橋仍有肉眼可見的輕微振動。
據了解,相關領域專家已趕赴現場。在綜合了哈爾濱工業大學深圳校區柳成蔭、肖儀清和顧磊等老師意見后,專家分析認為,現場風速達到8m/s左右,引發橋梁限幅渦振。
據悉,因為虎門大橋正在維修施工中,橋面加了1.2米高的擋墻,從而破壞了斷面流線型引發渦振。目前,擋墻正在拆除。
對此,我國著名橋梁結構專家葛耀君稱,虎門大橋的震動并不會對橋體的剛性結構產生影響,也在安全范圍之內。同時武漢大學土木建筑學院教授方正也表示,懸索橋在設計時會有一個抖動的安全范圍,“肉眼可見的上下起伏,也是正常的,只要在一定范圍內就不會影響行車安全”。

廣深北行61轉虎門大橋匝道全封閉,導致該路段行車緩慢1公里。
虎門大橋是廣東省境內一座連接廣州市南沙區與東莞市虎門鎮的跨海大橋,是廣深珠高速公路網的主要組成部分,因其連接珠江兩岸,溝通深圳、珠海等重要城市,是廣東沿海地區的重要交通樞紐。虎門大橋于1992年動工建設;1997年建成通車;1999年通過竣工驗收。
虎門大橋系國家重點工程
多項技術曾獲創新大獎
投資近30億元的虎門大橋是國家重點工程,擁有多項國內或國際先進水平工程技術和工藝,是我國第一座真正意義上的大規模現代化懸索橋,被認為標志著二十世紀中國橋梁建設的最高成就。
“盡管虎門大橋地處臺風多發地帶,但是在設計之初已經充分考慮這一因素,抗風系數肯定是很高的。眾所周知,橋梁安全最怕的是發生共振,但是這些因素在設計之初也都已經充分考量并避免”。深圳移步設計公司建筑設計師賈永曾長期從事橋梁設計工作,他告訴科技日報記者,“虎門大橋到現在不過20年的時間,我國的橋梁大部分都會按百年規劃來設計,所以不太可能是設計缺陷”。

虎門大橋建設期間,我國的大跨徑現代懸索橋技術可以說是空白階段,沒有現成的施工技術標準和設計規范。諸如懸索橋的設計、抗風穩定、大型鑄件的制造、簿板超寬型加勁鋼箱梁的制作與焊接、大型施工專用設備、施工架設、施工控制等都需要靠中國團隊自主設計、解決。雖然中國早期曾有大跨連續剛構橋的設計施工經驗,但面對虎門大橋的更大跨徑,還需解決設計中結構輕型化帶來的某些關鍵技術。
從后來的情況來看,中國的工程師們很好地完成了設計和建造工作,業內普遍認為虎門大橋在我國橋梁史上有特殊的地位,不僅因為它重要的地理位置,更是因為其建設規模大,結構新穎,受外界環境影響大,無論是設計還是施工均為國內首次嘗試。正因為如此,虎門大橋項目不僅獲得詹天佑土木工程大獎,更有數項技術獲廣東省科技進步獎和國家科技進步獎。
橋梁實時監測系統不可或缺
但維護有好有壞
橋梁的安全,包括抗震和抗風都是在設計和建造中的關鍵要素。一般情況下,橋梁有輕微的晃動是正常的,但是如果幅度非常大就要引起注意。為了實時了解橋梁的安全要素,現代橋梁一般都有健康監測與評估系統。這是一套軟硬件結合的系統,對橋梁的裂縫、航道、車流量等多方面情況,進行數據采集和分析,同時對大橋的環境溫度、混凝土應力應變、震動情況、移位情況等進行實時監測預警。
業內人士告訴科技日報,虎門大橋也有一套這樣的監測系統,通過對橋的連續位移實時監測,了解橋梁結構在各種作用下的實際受力狀態和工作狀況,評價結構的力學特性和在設計荷載作用下的工作性能。同時通過對監測結果分析得到結構的振動參數,驗證結構的抗風、抗震設計,實現對大跨橋梁的安全實時監測。
值得一提的是,這位業內人士表示,建筑的監測系統維護起來并不容易,一般十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,但他也強調,橋梁監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測系統應該會保持良好運轉。
美國塔科馬海峽大橋曾被微風摧毀
對于此次虎門大橋異常抖動,一開始許多人認為是當時主橋風速過大造成的。但也有當地民眾表示當時雖然風挺大,卻也“沒有特別夸張”。
說起來,歷史上還真有風不大,但橋晃塌了的案例發生。最著名的便是美國塔科馬海峽大橋在微風中塌陷。
塔科馬海峽大橋是位于美國華盛頓州塔科馬的懸索橋。在施工時就曾發生過擺動,橋竣工通車后,搖擺得更加厲害。據說,在某些日子里,橋身上下振動的幅度竟達1.5米,使得駕駛員看不見在它前面行駛的汽車。當地民眾稱它為舞動的格蒂。1940年,在通車四個月后這座橋梁突然塌陷。據記載,當時的風速并不高,照理這樣的風速本應對大橋夠不成威脅,但大橋還是戲劇性地被微風摧毀。
這次坍塌被認為是空氣動力學和結構分析不嚴密所致,對后續的橋梁設計和建造產生深遠影響,后來所有的橋梁,無論是整體還是局部,都必須通過嚴格的數學分析和風洞測試。空氣動力學和共振實驗成為了建筑工程學的必修課。
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