原標題：有點“飄”的大橋，該如何“定”下來

“渦振是個‘怪東西’,。其實橋上有車行走,，它的渦振（渦激振動）振幅比無車情況還會小些。換句話說,，虎門大橋限速通車,，也安全?！?/strong>7日,，長沙，中國工程院院士陳政清一開口,，就讓科技日報記者愣了一下,。

近期，我國大橋似乎有點“飄”。4月26日,，武漢鸚鵡洲長江大橋橋體發(fā)生波浪形晃動,。9天后，廣東虎門大橋懸索橋也來了一波類似“神晃動”,，讓大橋“飄”上了熱搜,。

大橋為啥如此“飄”,，怎樣才能讓橋“淡定”下來？記者就此到訪湖南大學土木工程學院,、風工程試驗研究中心,。

6日下午,，在虎門大橋底下眺望,，肉眼看不出橋體有振動。圖片來源：澎湃新聞

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“大片”,，著實讓人瘆得慌。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”,，陳政清認為可分“動靜”兩種角度。大橋在設計時,，均會考慮結構承載能力,，即大橋滿載時最大下沉幅度。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“動態(tài)”指標有關。

“目前規(guī)范規(guī)定的渦振加速度,，設計容許最大值為0.1個重力加速度，高于這個值的振動，會讓人感到不舒服,。此次振動加速度超過了這個值,，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，他補充,，渦振振幅不大于0.35米時,，車輛也能限速通行。

同樣是“振”,，但風速高低有別

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

湖南大學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，只能通過技術降振,。但不等于風速低能引發(fā)渦振的大橋,，不能抵抗臺風等暴風侵襲，這是兩碼事,。臺風等高風速產生的為“顫振”,，橋梁設計時有對此有周密考量。

不過,，關于虎門大橋渦振,，尚有幾種猜測。

虎門大橋是90年代中期建設的海邊大跨度懸索橋,，為箱梁結構,，橋面呈流線型，其抗風性能理論上良好,，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,，在橋兩側加裝全長段臨時擋板有關,。

歷史上,，有個著名的“小風吹垮大橋”案例,，即美國塔科馬海峽大橋在微風中塌陷,。“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,。通俗說,，“阻尼比”類似病毒抗體，代表其抵抗大橋振動的能力,。阻尼比越小,，大橋抗震能力就越低?；㈤T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,？

人們都在糾結溫柔的風,，吹動了堅固的橋。但其實風溫柔與否不是重點,，吹的角度才有技術含量,。這個技術叫“攻角”?！按禾鞛樯逗梅棚L箏,？因為氣流從下往上形成‘攻角’。通常攻角不超過3度,，所以風洞試驗是按正負3度進行測試,。如果刮風攻角大于3度，就可能引起振幅高于設計振幅,?！标愓逭f。

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

大跨度橋梁越來越多，渦振問題要重視

“我們的抗風規(guī)范,，主要針對跨度200米以內的橋梁設計?？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,，因此通常采用風洞試驗測試。”陳政清說,。

全球自上世紀90年代起,，就發(fā)生過多個大跨度懸浮橋的渦振。緣何今日存在這類渦振,？陳政清認為,，面對大跨度橋梁高階模態(tài)渦激共振，存在一個亟需解決的“中國問題”,，即抗風規(guī)范應進一步完善,，考慮大跨度橋梁的多階渦振可能性。

“渦振受風和橋梁自身結構影響,。風不能人為控制，但我們能從橋梁上想辦法,?！标愓逭f。

辦法主要有兩種：加大阻尼比,，或改變橋梁氣動形狀,。國外內大量調查研究表明，多數(shù)橋梁實際阻尼比,，低于規(guī)范阻尼比,。因此可借助增加阻尼器，來增大橋梁阻尼比,。如湖南大學研究團隊考量橋梁阻尼器“長壽”因素,，發(fā)明的電渦流阻尼器，能將震動轉為電力消耗掉,，變相增大阻尼比,。同時,，在對大跨度橋梁進行風洞試驗時，適度調低測試阻尼比,。

橋梁結構也很重要,。湖南杭瑞高速動力谷大橋、矮寨橋等大跨度橋梁,，均采用桁架橋結構,，抗渦振能力更強。不過,，對已成型的橋梁,，進行氣動外形改良也是研究熱點。這些研究包括橋位風環(huán)境數(shù)值模擬,、大橋動力特性識別,、健康監(jiān)測系統(tǒng)升級及渦振大數(shù)據(jù)分析、大比例節(jié)段模型風洞試驗及減振措施,、風-車-橋耦合振動分析等,。