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5月5日下午,虎门大桥悬索桥桥面发生明显振动。专家初步判断,本次振动主要原因是由于沿桥跨边护栏连续设置水马改变了钢箱梁的气动外形,在特定风环境条件下产生了桥梁涡振现象。
目前虎门大桥结构安全吗?
5月6日晚7点,虎门大桥公司召开关于虎门大桥涡振记者答疑会,会上中交公路规划设计院教授级高工、业务总监、著名桥梁专家吴明远介绍称,在6日中午12点半以后,虎门大桥已经基本平息。根据目前检测的结果,此次涡振并未影响虎门大桥的整体结构。
此次事件和美国塔科马海峡大桥被微风摧毁一事是否相似?吴明远介绍称,塔科马海峡大桥属于颤动,与本次虎门大桥低风速下产生的涡振不同,目前虎门大桥结构安全。
6日下午,参与此次虎门大桥异常情况研判的著名桥梁结构专家、同济大学桥梁工程系教授葛耀君表示,从目前监测数据来看,此次虎门大桥涡振幅度绝对不会超过设计标准,并且距离标准还低得多。“大桥没有结构安全问题,也没有耐久性问题。”
涡振是否因虎门大桥超负荷运行?
网传虎门大桥23年超负荷运行,与此次涡振是否有关?吴明远称,大桥均有荷载标准,目前虎门大桥的流量在荷载标准之内,不会存在安全问题。
葛耀君也表示,此次虎门大桥出现晃动,主要受到风的作用影响,基本上排除其他因素。
虎门大桥副总工程师张鑫敏介绍,大跨径悬索桥在较低风速下存在涡振现象,振幅较小时不易察觉。由于近期正在针对大桥进行日常养护和检查工作。管养单位封闭了桥梁南侧的一条车道,在桥梁两边放置了临时挡墙防止车撞,也就是俗称的“水马”,正是它使桥梁产生了涡振。在水马撤离后,涡振情况明显减缓。
会上,张鑫敏表示,虎门大桥的养护一直正常运行,甚至高于国家规定养护标准,“国家要求三年一次,我们提高到了一年一次。”
涡振和颤振有什么不同?
吴明远称,悬索桥会有两种振动,一种会影响舒适性,叫涡振;另外一种会影响桥梁安全,叫颤振。“这次主要是影响舒适性的涡振,涡振不会对桥梁产生大的影响,如果长时间发生涡振,那么会有疲劳的问题发生,但目前大桥整体趋于平静。”
“从我们理解是安全的,而塔科马海峡大桥属于颤振,是因为设计原因造成的破坏,两架桥梁之间有很大的区别。”吴明远称。
桥何时能完全停止抖动?
哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院教授肖仪清表示,桥何时能停止抖动无法确定。如果水马完全拆除仍有显著振动,则需要对虎门大桥作一次全面的检测评估,包括桥面结构的整体性、悬索和吊杆的张力等各个关键性构件,评估之后才能放心。
虎门大桥副总工程师张鑫敏称,由于受到风力和惯性的影响,一个结构振动后,不会马上停止,但是能耗最终能消掉。目前涡振对桥梁的结构安全没有影响。
何时通车?
对于虎门大桥是否超负荷运行,吴明远表示,在桥梁荷载试验标准内运行都是安全的,近期虎门大桥对大货车等车辆实行限行,相对而言是安全的。
目前,虎门大桥桥面已基本恢复常态。为确保大桥交通安全万无一失,虎门大桥管理养护单位已紧急开始对大桥进行全面检查检测,同时交通运输部已组建专家工作组到现场指导。在检测期间,虎门大桥继续实行双向交通管制,恢复通行时间要等桥体全面完成检测之后再确定。
延伸阅读:什么是涡振?
涡振,全称涡激振动(Vortex-Induced Vibration :VIV),起因是风流过物体截面后,在物体背后产生周期性的漩涡脱落,由此产生对结构的周期性强迫力。
涡振是一种限幅振动,不能无限发散。而且,因为长跨度桥梁的固有频率往往较低,涡振通常也只会在风速不大的情况下发生。