虎門大橋今日復通,專家組成員解釋九大研判觀點

2020-12-16 瀟湘晨報

為何撤了「水馬」後,橋梁還在振動?

此前初步判斷,5月5日下午的振動是「水馬」改變鋼箱梁氣動外形,在特定風況下誘發渦激共振,為什麼撤了「水馬」之後,橋梁還在繼續振動?

葛耀君:渦振的產生主要和風向、風速兩個因素有關,廣州地區在春夏季相交的時候,特別是3-5月,主導風向是東南風向,剛好與建成的虎門大橋垂直,這樣的風向容易誘發渦振,加上當天下午風速大概在4-6級,懸索橋在5日下午2點多出現了渦激共振現象。下午4點,把水馬放倒拆除後,振動明顯減少,到晚上7點,振動基本停止。但晚上9點左右,橋梁又可見到振動,我們花了很長時間研究。

後面再發生的渦振現象,和第一次不同,振動的頻率不一樣,5日下午一開始的振動頻率是0.37赫茲,平均3秒鐘振動一次;到後面降到0.275赫茲,4秒鐘振動一次;再到0.225赫茲,5秒鐘振動一次,可以看出是一個逐漸消耗的過程。再次振動原因是什麼?我們分析是持續較長時間、較大振幅的渦振導致了結構阻尼下降,相當於摩擦力隨著振動被耗散,即使水馬拆除,特定風況下空載橋梁又發生了渦振。

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虎門大橋以後還會振動嗎?

廖海黎:大跨度懸索橋都會有振動,不振動是不正常的,振動的原因可能是風,也可能是車等多方面因素,但振動一定要在可控範圍之內,不影響橋梁安全,不影響橋上行車人的感受。虎門大橋這次渦振不會導致橋梁結構破壞,現在虎門大橋的振動一直是存在的,但不會危及行車安全,影響行車人的感受。

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渦振後大橋有無受損?會有橋塌危險嗎?

葛耀君:目前因為渦振導致橋塌等事故的發生率是零,主要是要考慮司乘人員的舒適性,虎門大橋的振動幅度也借鑑了國際標準,控制在20公分以內就符合通車的標準。現在恢復開通大橋,說明橋梁沒有安全問題,而且舒適性也沒有問題。

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渦振後,大橋管理方採取了哪些措施?

廖海黎:主要是空氣動力學和動力學兩個方面的措施,一個是在外側護欄上安裝抑流板、改善鋼箱梁氣動外形,還有就是增設水箱壓重提高阻尼比,現在看這些措施是比較有效的。

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進入颱風季,虎門大橋可讓車主放心嗎?

廖海黎:颱風對大跨度懸索橋的影響是另一種類型的振動:顫振。在虎門大橋20多年設計建設的時候,抗風設計主要就是防止橋梁顫振,在這方面做了充分考慮,保證運營的時候不會發生(顫振)。這次採取抑制渦振採取的措施是否可能引起顫振,我們也做了試驗,顯示是颱風條件下不會導致危險性顫振。

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虎門大橋以前出現過類似連續渦振嗎?

葛耀君:這個現象在中國橋梁史上還沒出現過。

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通車運營23年是否會對橋梁有影響?

葛耀君:任何橋梁都會有自然損耗,比如虎門大橋去年確定更換壽命期為20年的吊索,西行38號吊索個別鋼絲就出現了鏽蝕斷絲現象,所以橋梁的檢測、監測、養護和維修要到位、規範。

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往後如有維修是不是不能再設置水馬等?

葛耀君:不是不能設置水馬,而是不能連續大規模的設置,不能改變鋼箱梁氣動外形。

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恢復交通做了哪些準備?往後有何措施?

黃先泉:在確定恢復交通之前,交警、路政、海事、氣象、應急等單位共同會商,研究制定了加強管理和做好應急準備的方案。下一步將進一步完善橋梁相關應急預案,並組織應急演練,提高應急處置能力;進一步完善橋梁結構運營實時監測系統,持續做好大橋的實時監測工作;加強各相關單位聯動,及時發布交通管控指引信息。

要特別提醒的是,虎門大橋繼續全天禁止貨車及40座以上的客車通行。過往的車輛要安全駕駛,特別不要超速,不要在橋上停留。

【來源:南方都市報】

版權歸原作者所有,向原創致敬

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