大橋“飄”得很安全,，為啥人們“瘆得慌”

抖音視頻里虎門大橋的波動(dòng)“大片”,，著實(shí)讓人瘆得慌。不過,，專家均表示,，盡管大橋“飄”得明顯,，但仍安全。

如何看大橋的“飄動(dòng)”,，陳政清認(rèn)為可分“動(dòng)靜”兩種角度,。大橋在設(shè)計(jì)時(shí)，均會(huì)考慮結(jié)構(gòu)承載能力,，即大橋滿載時(shí)最大下沉幅度,。據(jù)估算,，虎門大橋最大下沉幅度為2米,，此次大橋“飄”幅0.5米左右。從這一靜力概念看,，大橋很安全,。

如此安全,，為啥大橋渦振要封橋,？這與“動(dòng)態(tài)”指標(biāo)有關(guān)。

“目前規(guī)范規(guī)定的渦振加速度,，設(shè)計(jì)容許最大值為0.1個(gè)重力加速度,，高于這個(gè)值的振動(dòng)，會(huì)讓人感到不舒服,。此次振動(dòng)加速度超過了這個(gè)值,，人的感受就很明顯了?！标愓褰颐亓嘶㈤T大橋渦振給人的視覺“大片感”,。不過，他補(bǔ)充,，渦振振幅不大于0.35米時(shí),，車輛也能限速通行,。

同樣是“振”，但風(fēng)速高低有別

讓大家害怕的還有風(fēng)速問題,。無論鸚鵡洲橋還是虎門大橋,，始作“風(fēng)”的風(fēng)速均不大。如此溫柔的風(fēng),，都能讓大橋“飄”起來,，遇上臺(tái)風(fēng)咋辦？

湖南大學(xué)土木研究院副院長華旭剛表示,，橋梁渦振從理論上不能消除,，只能通過技術(shù)降振。但不等于風(fēng)速低能引發(fā)渦振的大橋,，不能抵抗臺(tái)風(fēng)等暴風(fēng)侵襲,，這是兩碼事。臺(tái)風(fēng)等高風(fēng)速產(chǎn)生的為“顫振”,，橋梁設(shè)計(jì)時(shí)有對(duì)此有周密考量,。

不過，關(guān)于虎門大橋渦振,，尚有幾種猜測,。

虎門大橋是90年代中期建設(shè)的海邊大跨度懸索橋，為箱梁結(jié)構(gòu),，橋面呈流線型,，其抗風(fēng)性能理論上良好，此前也未出現(xiàn)過明顯渦振,。此次出現(xiàn),，或因近期大橋施工，在橋兩側(cè)加裝全長段臨時(shí)擋板有關(guān),。

歷史上，有個(gè)著名的“小風(fēng)吹垮大橋”案例,，即美國塔科馬海峽大橋在微風(fēng)中塌陷,。“塔科馬海峽大橋橋面呈H型,，是最不能抵抗渦振的形狀,。虎門橋在施工中全線安裝擋板后,，也就從流線型變成了H型,，類似塔科馬海峽大橋橋面?！标愓逭f,。

專家還有種猜測,，與大橋“阻尼比”有關(guān)。通俗說,，“阻尼比”類似病毒抗體,，代表其抵抗大橋振動(dòng)的能力。阻尼比越小,，大橋抗震能力就越低,。虎門大橋存在25年之久,，是否有可能阻尼比變小,，影響到抗渦振能力？

人們都在糾結(jié)溫柔的風(fēng),，吹動(dòng)了堅(jiān)固的橋,。但其實(shí)風(fēng)溫柔與否不是重點(diǎn)，吹的角度才有技術(shù)含量,。這個(gè)技術(shù)叫“攻角”,。“春天為啥好放風(fēng)箏,？因?yàn)闅饬鲝南峦闲纬伞ソ恰?。通常攻角不超過3度，所以風(fēng)洞試驗(yàn)是按正負(fù)3度進(jìn)行測試,。如果刮風(fēng)攻角大于3度,，就可能引起振幅高于設(shè)計(jì)振幅?！标愓逭f,。

風(fēng)還是溫柔的風(fēng),，只是今年“攻角”可能更大,。換言之，不是刮風(fēng)就會(huì)渦振,。要引起渦振的條件頗苛刻：如風(fēng)向基本和橋面正交,，形成“正攻角”；風(fēng)要“平穩(wěn)”,，紊流度小,，而非風(fēng)速忽高忽低。

大跨度橋梁越來越多,，渦振問題要重視

“我們的抗風(fēng)規(guī)范,，主要針對(duì)跨度200米以內(nèi)的橋梁設(shè)計(jì)?？缍刃〉臉蛄翰淮嬖诿黠@渦振問題,。但大跨度橋梁,，特別是懸索橋及連續(xù)梁橋，都易遇渦振問題,，因此通常采用風(fēng)洞試驗(yàn)測試,。”陳政清說。

全球自上世紀(jì)90年代起,，就發(fā)生過多個(gè)大跨度懸浮橋的渦振,。緣何今日存在這類渦振？陳政清認(rèn)為,，面對(duì)大跨度橋梁高階模態(tài)渦激共振,，存在一個(gè)亟需解決的“中國問題”，即抗風(fēng)規(guī)范應(yīng)進(jìn)一步完善,，考慮大跨度橋梁的多階渦振可能性,。

“渦振受風(fēng)和橋梁自身結(jié)構(gòu)影響,。風(fēng)不能人為控制,，但我們能從橋梁上想辦法?！标愓逭f,。