橋面晃成波浪引發(fā)熱議,專家判斷——
虎門大橋結構安全可靠 不影響后續(xù)使用
虎門大橋懸索橋橋面發(fā)生明顯振動引發(fā)熱議,。5月6日,,廣東交通集團官方回應稱,已經(jīng)對大橋進行了全面檢測,,據(jù)專家組判斷,,虎門大橋之所以發(fā)生振動,,是因為橋梁渦振現(xiàn)象,,而懸索橋結構安全可靠,不會影響大橋后續(xù)使用的安全和耐久性,。
為什么說虎門大橋是安全的,?
“懸索橋對風非常敏感,因此在設計上就要做許多抗風的安全措施,,并進行全面風洞試驗,,驗證橋梁的抗風穩(wěn)定性?!敝薪还芬?guī)劃設計院副總經(jīng)理,、總工程師劉曉東說,對鋼箱梁的形狀基本是做流線形設計,,抗風性能最優(yōu),,而虎門懸索橋設計就采用了寬度35.6米、高度3.0米,、兩側為梭形風嘴的流線型扁平鋼箱梁,。
虎門大橋鋼梁設計者之一、西南交通大學教授鄭凱鋒說,,風導致橋梁振動是相對復雜的空氣動力學問題,,世界多座橋梁出現(xiàn)過這種現(xiàn)象?;㈤T大橋是我國沿海地區(qū)第一座大跨懸索結構橋梁,,1993年在橋梁設計過程中,設計部門就委托北京大學和同濟大學等單位進行鋼箱梁截面風洞試驗研究,,結果均表明其空氣動力性能良好,。
虎門大橋主橋是一座單跨888米的超大跨徑懸索橋,是我國首座加勁鋼箱梁懸索橋,,經(jīng)歷了10多年的設計,、研究和施工后建成通車,是我國早期建設的超大跨徑橋梁的代表作,。
“從1997年6月通車至今近23年,,期間經(jīng)歷多次強臺風,,虎門大橋沒有發(fā)生如此嚴重的異常振動,證明橋梁設計結構安全性能有保證,?!眲詵|說,此次發(fā)生渦振,,現(xiàn)場風力也僅5級左右,,只是因為懸索橋吊索在進行定期更換,橋面兩側靠近護欄處擺放著隔離帶(俗稱“水馬”,,相當于在橋面增設兩排矮墻),,破壞了橋鋼梁的流線形狀,剛巧遇到一個合適的風速,,在梁體局部形成風的漩渦,,由漩渦力導致梁體振動。
鄭凱鋒分析說,,這種特定風場導致梁體振動有幾種可能,。第一,如果梁體抗扭剛度大,,就不會發(fā)生扭轉振動,,但可能出現(xiàn)豎向彎曲或橫向彎曲振動;第二,,如果梁體抗扭剛度較弱,,則可能出現(xiàn)扭轉振動(如4月26日發(fā)生的武漢鸚鵡洲橋風致輕微振動);第三,,個別梁體抗扭剛度更弱,,則可能出現(xiàn)扭轉振動進一步擴散,導致梁體由局部斷裂發(fā)展為整體垮塌(如1940年11月發(fā)生的美國塔科馬橋風致橋毀事件),。
“虎門懸索橋屬于閉口截面鋼箱梁,,梁體扭轉剛度較大,發(fā)生扭轉振動的可能性??;同時梁很寬、橫向彎曲剛度大,,也不可能發(fā)生橫向彎曲振動,;但由于其梁高度較小,豎向彎曲剛度較低,,容易發(fā)生豎向彎曲振動,,此次異常振動就是這種情況,但不會擴散,,所以橋梁的結構是安全的,?!编崉P鋒說。
“一個大橋的設計方案要經(jīng)過周密的理論驗算,、模型驗證,、專家審核等環(huán)節(jié),越是大工程,,流程越嚴格,,設計越安全,?!眲詵|認為,,發(fā)生這樣的渦振現(xiàn)象,,不會對虎門大橋的結構產(chǎn)生影響,但因為晃動不穩(wěn),,會導致人車行駛的不適。
目前許多橋梁都加裝了安全監(jiān)測系統(tǒng),這些系統(tǒng)能否提前對渦振進行預警,?虎門大橋為什么沒有這樣的監(jiān)測系統(tǒng)?
“大橋的設計方案經(jīng)過了最嚴密的力學計算和風洞試驗驗證,,發(fā)生渦振是十分罕見的,,加裝監(jiān)測系統(tǒng)是一種更保險的方式?!眲詵|說,,相比加裝監(jiān)測系統(tǒng),平時更應該注意不要改變橋鋼梁的流線設計,。
虎門大橋于1997年建成通車,,是我國第一座懸索結構橋梁,在劉曉東看來,,20多年前其未安裝結構渦振監(jiān)測系統(tǒng),,是因為當時信息監(jiān)測技術水平尚不是很先進,更是因為橋梁的設計方案科學嚴謹,,保證梁體具備好的抗風安全性,。
“近年來,有許多大橋加裝了安全監(jiān)測系統(tǒng),,可以更好地獲取振頻數(shù)據(jù),,以便提前采取一些預防措施,比如暫時關閉通行,、對橋鋼梁流線進行調節(jié)等,,讓車輛行駛體驗更舒適?!眲詵|說,。
對這次虎門大橋發(fā)生的渦振應采取什么措施應對,?5月6日,鄭凱鋒向相關部門提出的建議認為,,此次梁體異常振動對橋梁安全沒有實質性影響,,但是,需要重點檢查梁端4個豎向支座,、2個抗風支座和伸縮縫是否局部損傷,,梁體個別鋼板原有少量裂紋是否加劇等?!敖ㄗh在檢查和必要處置后盡快恢復橋梁交通,。”鄭凱鋒說,。(記者 矯 陽)
記者從廣州交警處獲悉,,虎門大橋發(fā)生異常抖動,,大橋管理部門已經(jīng)封閉了大橋,。今天下午3點32分,廣州交警支隊對虎門大橋進行了交通管制,,提醒途經(jīng)車輛繞道行駛,。
專家回應虎門大橋凌晨仍振動 5日下午,,廣東虎門大橋發(fā)生異常抖動,不少過往群眾表示整個大橋像波浪一樣“起起伏伏”地搖晃,,引發(fā)熱議,。隨后,大橋管理部門封閉了大橋,。
5日下午虎門大橋出現(xiàn)不明原因抖動。下午6點,,根據(jù)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(chǎn)生渦振,。