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如何看待5月5日虎门大桥"被风晃动"?_虎门大桥摇摆是什么原因

栏目:数码科技

作者:B姐

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时间:2024-02-17 09:24:34

如何看待5月5日虎门大桥因剧烈晃动而封闭?罪魁祸首竟然是它

广东虎门大桥发生异常晃动,据虎门大桥的桥梁专业人员介绍,在特殊的风况下,桥梁发生晃动是正常的。一般来说,遇到涡旋风时,桥面震动更大。虎门大桥公司发出通知,以确保大多数司机和桥梁结构的安全。从5月5日15: 20开始,虎门大桥将实行封闭交通管制。请提前绕道。

基于安全考虑,大桥管理部门迅速启动应急预案,配合交警实施双向交通管制措施,省交通集团已组织养护技术人员对桥体进行检查并组织专家研判;请不要过于恐慌。

这种现象非常罕见,到底是什么原因呢?

专家组初步判断,虎门大桥悬索桥本次振动的主要原因是: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。

在这次事故中,水马改变了大桥的共振特性,当一定速度的风吹过,穿过大桥的气流会周期性地产生两串平行的反向漩涡,连续行的漩涡会对被绕的桥梁产生周期性侵染力,这种侵染力与大桥震动的频率想接近时,就会产生共振。

虎门大桥是连接广州市南沙区与东莞市虎门镇的跨海大桥,位于珠江口狮子洋上,于1992年开始建设,1997年5月建成通车。虎门大桥车流量大,常处于饱和状态。现已经安全服务20余年,经历考验,质量绝对过关。但此事件后仍然需要坚持,以除后患。

虎门大桥建有多久 是什么原因令虎门大桥异常抖动?

1、虎门大桥悬索桥本次振动的主要原因是: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。

2、虎门大桥是中国广东省境内一座连接广州市南沙区与东莞市虎门镇的跨海大桥,位于珠江狮子洋之上,为珠江三角洲地区环线高速公路南部联络线(原莞佛高速公路)的组成部分。

虎门大桥跨海桥

1、虎门大桥建有23年,1997年7月1日,在那浪涌潮飞、曾记载民族耻辱的江西上建成了桥长 15.6 公里象征国家开放、民族强盛的“中国第一大桥”——虎门大桥,连接珠江口东西两岸。泛舟珠江,只见大桥飞架,横空出世, 如长虹卧波;信步大桥,则气象万千,波澜不惊,云樯帆影,尽收眼底。

2、是什么原因令虎门大桥异常抖动:经专家组初步判断,虎门大桥悬索桥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,产生的桥梁涡振现象。

3、专家还有种猜测,与大桥“阻尼比”有关。通俗说,“阻尼比”类似病毒抗体,代表其抵抗大桥振动的能力。阻尼比越小,大桥抗震能力就越低。虎门大桥存在25年之久,有可能阻尼比变小,影响到抗涡振能力。

虎门大桥长度多少公里

1、虎门大桥是中国广东省境内一座连接广州市南沙区与东莞市虎门镇的跨海大桥,位于珠江狮子洋之上,为珠江三角洲地区环线高速公路南部联络线(原莞佛高速公路)的组成部分。

2、2020年5月5日下午,虎门大桥发生异常抖动,全桥路段已实施双向全封闭,禁止通行;2020年5月6日,广东交通集团通报,虎门大桥振动系涡振现象,悬索桥结构安全。

3、经专家组初步判断,虎门大桥悬索桥本次振动主要原因是由于特定风环境条件下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,产生桥梁涡振现象。

4、截至2020年5月6日,水马已经撤离,大桥振动幅度已经减弱。

涡振是什么 为什么会涡振

虎门大桥长度15.76千米。

2020年5月5日下午,虎门大桥发生异常抖动,全桥路段已实施双向全封闭,禁止通行,2020年5月6日,广东交通集团通报,虎门大桥振动系涡振现象,悬索桥结构安全。经专家组初步判断,虎门大桥悬索桥本次振动主要原因是由于特定风环境条件下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,产生桥梁涡振现象。

截至2020年5月6日,水马已经撤离,大桥振动幅度已经减弱。虎门大桥桥面已基本恢复常态。截至2020年5月7日,虎门大桥仍有轻微振动,暂未确定恢复通行的时间,管养单位已准备对桥梁组织大修。

5月7日16时30分开始,虎门大桥通航水域恢复通航。

2020年5月15日9时,虎门大桥恢复通车。

桥梁介绍:

虎门大桥位于中国广东省广州市南沙区南沙街道与东莞市虎门镇之间,主桥横跨珠江狮子洋水域,北距上游虎门二桥约10千米、南距下游深中通道约30千米。大桥东起珠江东岸东莞市虎门镇威远山,向西依次经过大石吓山谷、珠江干流上的虎门水道、上横档岛和蒲州水道,止于珠江西岸广州市南沙街道南北台,向西经深湾水库后延伸至飞沙角山。

截至2018年12月,虎门大桥全路段为珠江三角洲地区环线高速公路南部地区联络线的主体部分。虎门大桥线路起于东莞市太平立交,接京港澳高速公路兼沈海高速公路东莞段,沿途向西下穿广深沿江高速公路东莞段,止于广州市南沙立交,通过大涌桥西延至广州市坦尾立交,接广澳高速公路广州段。

异常抖动时间超过20个小时,虎门大桥将会如何解决呢?

涡振是大跨度桥梁在低风速下出现的一种风致振动现象。从流体的角度来分析,任何非流线型物体,在一定的恒定流速下,都会在物体两侧交替地产生脱离结构物表面的旋涡。

虎门大桥发生异常抖动,在网上引起了热议,不过专家已经查明了虎门大桥抖动的原因。根据专家组初步判断,虎门大桥悬索桥本次振动主要原因是,由于沿桥跨边护栏连续设置水马,改变钢箱梁的气动外形,在特定风环境条件下,产生的桥梁涡振现象。

涡振是什么

涡激振动是大跨度桥梁在低风速下出现的一种风致振动现象。它指桥梁在平均风作用下,有绕流通过实腹梁桥断面后交替脱落的涡旋引起的振动。风从左侧吹过桥梁,由于桥面阻挡,之后会在桥梁后部形成波浪式的气流,其中还有一个个涡旋。这些涡旋产生了上下相对的力,当这种力作用于中间的桥面,并且振动频率与桥梁本身的振动频率一致形成共振时,我们就看到了桥面明显的起伏。

虎门大桥异常抖动的原因竟然和汽车空气动力学有关系

虽然,虎门大桥出现的振动幅度,明显大于4月底武汉鹦鹉洲长江大桥出现的桥面抖动程度。但是,在桥梁专家们将虎门大桥抖动原因归结与水马和风况所致,并将大桥上的全部水马拆除之后,悬索桥却在6日继续出现了桥面抖动现象,只是不如第一次大家在视频中看到的那么剧烈罢了。

所以,很多人都关注虎门大桥的 二次异常抖动 到底是怎么回事,倘若与第一次并无关联,接下来虎门大桥又将如何解决?截至目前,虽然虎门大桥持续实施双向交通管制,但桥面的异常抖动现象已经基本平息,而从专家们对大桥整体结构的专业检测来看,也并没有在此次异常抖动事件中受到影响。

当然,由于虎门大桥在6日持续发生幅度较小的异常抖动,所以,难免会有不少人对桥梁专家们第一次给出的判断结果存有疑惑。所以,为了消除大家的恐慌,虎门大桥的副总工程师对此作出解释:之所以虎门大桥会在第一次剧烈震动之后,短时间内不间断的再次发生小幅度异常抖动,主要是因为惯性和风力的双重作用,能量的消耗需要一定的时间。

换而言之,当虎门大桥的桥体结构发生大幅震动之后,桥体本身也需要足够的时间来把该过程中产生的所有能量消耗掉。而且,桥梁专家们表示:可以确定的是,虽然异常抖动需要一定的时间来缓解和消失,但这一系列因桥梁涡振而导致的异常现象,并不会对桥梁结构的安全构成威胁。

正如大家现在所了解到的这样,在最近这段时间里,大桥发生异常抖动已不是第一次发生。而且,武汉鹦鹉洲长江大桥发生异常抖动的原因也是特定风况导致,只不过桥梁专家当时就表示,大桥呈现出的上下波形晃动幅度尚在桥梁设计的允许范围之内,再加上在之后的时间里也没有继续出现这样的情况,所以,这座大桥已经恢复通行。

事实上,当5月5日下午虎门大桥发生大幅度震动之后,12位桥梁专家在当晚就对此次异常抖动是否会影响大桥的安全通行做出评估,并于次日凌晨发布了虎门大桥悬索桥之所以会发生桥面波动,主要是因为沿桥连续设置的水马在风力作用下导致了钢箱梁的气动外形发生变化,于是才出现了大家在视频中看到的剧烈抖动,用专家们的专业术语来讲也就是所谓的桥梁涡振现象。

其实,很多人之所以会对大桥发生异常抖动感到恐惧,一方面是担忧生命安全无法得到保障,另一方面则是自己对大桥为什么会这样抖动并不了解。所以,对于我们大多数对大桥建设一无所知的人来说,很容易将专家口中的桥面涡振和我们以为的颤振混为一谈。然而,我们其实可以从涡振和颤振的定义上就简单直接的将两者区别开来。

简单来说,大桥涡振离不开风力的作用,这些大桥的桥梁一般都具有较大的跨度,大桥出现涡激振动其实就是风致振动现象中的一种。而作为气动弹力学重要问题之一的颤振就有所不同了,这种现象的发生与风力没有直接关联,指的是只要具有弹性的结构,当其受到空气或液体动力、惯性力和弹性力的耦合作用时,发生了剧烈的大幅振动便是所谓的颤振。

当然,像虎门大桥这样的大型桥体,的确具备了发生颤振或涡激振动的条件,但这两者所产生的影响却是完全不同的。涡激振动影响的是桥面通行车辆的舒适性,而颤振现象则危及桥梁的主体安全。虽然长时间维持涡激振动现象可能会导致大桥疲劳,但就目前的情况而言,虎门大桥整体已经趋于平静。之所以目前尚未公示确切的通车时间,主要是为了进一步对这座大桥进行更全面的检测,所以,大家也不要太过着急。

昨天、虎门大桥桥面发生波浪式震动,有谁能够给个专业的解释?

文/张一

五一假期的最后一天,新闻头条给了广东的虎门大桥。从多家媒体报道及现场视频得知,5.5下午虎门大桥发生了异常抖动,整段桥面像波浪一样起起伏伏的在摇晃,现场一度看起来有些惊悚。

而很快,关于大桥异常抖动的原因也出来了。根据今日凌晨广东省交通集团通报,专家组初步判断大桥抖动是因为桥梁在特定风环境条件下,产生了桥梁涡振现象,并不会影响虎门大桥后续使用的结构安全和耐久性。

至于发生桥梁涡振的主要原因则是:沿桥跨边护栏连续设置的水马,改变了钢箱梁的气动外形。

“水马”,其实就是我们日常在道路经常见到东西,如下图,塑料空心结构,中间注水用来当作临时路障。而“气动外形”这个词听起来也很像汽车上术语。

不过一排小小的水马竟然能让一座跨海大桥发生异常抖动,这还是有点厉害了。而这背后的原理其实和汽车的空气动力学也是有些相似的。大家都知道,汽车开发是应用到空气动力学的,风阻系数这个词就是这一体现。

通过汽车的形面设计,使汽车的迎风面积尽量缩小,同时还要注意导流,让空气尽量贴着物体表面走,因为当较快的风速遇到凹凸不平的面,很容易产生混乱的涡流,不仅消耗汽车动能,对车身稳定性也有影响。

涡流这一点很好理解,如果你有过驾驶经验,当速度高于50km/h,你打开部分车窗,如果能感受到风伴随着你的头发在脸上胡乱的吹过,那就近似是产生涡流了。当然了,在汽车上,真正通常乱流产生较大的区域是三厢车的后车窗处。

所以汽车上通常的做法是,尽量减少凹凸面,或者进行导流设计,比如一些前包围、翼子板、前后扩散器以及加装底盘护板的做法,在加快空气流速提高下压力的同时也是起到防止空气流动混乱。

不过和汽车不同的是,在大型桥梁或者建筑上,应用空气动力学主要目的并不是利用风来做什么事情。而是尽量降低风对于建筑的风压以及空气动力干扰,也就是尽量让风“无视”或不影响到自己,这一点对于一些高层建筑及跨海大桥尤为重要。

▲日本Tozaki Bridge桥梁上的双层翼板设计

比如,现如今大型建筑物在建设前都会和汽车或飞机一样做风洞实验,而很多桥梁在建设时也会通过设计防撞护栏形式或者设计一个类似汽车上的翼子板一样的护栏进行导流,从而减低空气动力干扰。

而此次虎门大桥产生的“桥梁涡振”全称应该是“桥梁涡激共振”,其意思就是指在平均风作用下,有绕流通过实腹梁桥断面后交替脱落的涡旋引起的振动。

而网上流传的另一种说法“卡门涡街效应”,其实也是流体力学的一个分支,其提出者则是大名鼎鼎的冯·卡门先生。不过“桥梁涡振”现象和“卡门涡街效应”是类似的,都能解释这次虎门大桥为什么会发生异常抖动。

就是当一定的风速吹过虎门大桥时,刚好一排不大不小1.2M高的水马对气流产生了影响,使穿过大桥的气流周期性地产生两串平行的反向旋涡,继而连续性的旋涡会对被绕的桥梁产生周期性作用力,这个力刚好与桥梁的自振接近从而产生共振,继而又使得桥梁自身的振幅得到放大最终导致了视频中桥面接近扭曲的效应。

只不过是一阵“微风”配合1.2m高的水马却足以撼动15km长的跨海大桥,这也是算是空气动力学的一次典型应用了。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

据专家分析,水马是涡振诱因,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,产生的桥梁涡振现象。另外,也有专家猜测也可能与大桥“阻尼比”有关。

5月5日14时许,虎门大桥发生较为明显的抖动,随后双向全封闭。

5月6日,广东省交通集团通报称,省交通运输厅、省交通集团连夜组织国内12位知名桥梁专家召开专题视频会议进行了研判。

经专家组初步判断,虎门大桥悬索桥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,产生的桥梁涡振现象。

专家还有种猜测,与大桥“阻尼比”有关。通俗说,“阻尼比”类似病毒抗体,代表其抵抗大桥振动的能力。阻尼比越小,大桥抗震能力就越低。虎门大桥存在25年之久,有可能阻尼比变小,影响到抗涡振能力。

扩展资料

虎门大桥结构安全

近期,我国大桥似乎有点“飘”。

4月26日,武汉鹦鹉洲长江大桥桥体发生波浪形晃动。

9天后,广东虎门大桥悬索桥也来了一波类似的“神晃动”,让大桥“飘”上了热搜。

抖音视频里虎门大桥的波动“大片”,着实让人瘆得慌。不过,专家均表示,尽管大桥“飘”得明显,但仍安全。

对于大桥的“飘动”,中国工程院院士陈政清认为可分“动静”两种角度。大桥在设计时,均会考虑结构承载能力,即大桥满载时最大下沉幅度。据估算,虎门大桥最大下沉幅度为2米,此次大桥“飘”幅0.5米左右。从这一静力概念看,大桥很安全。

人民网-专家:须高度重视大桥涡振现象

如何看待5月5日虎门大桥