虎門大橋屬懸索橋，發生渦振系受水馬影響
「虎門大橋是懸索橋，懸索橋的主要承重構件是懸索，它主要承受拉力。由於懸索橋可以充分利用材料的強度，並具有用料省、自重輕的特點。但懸索橋的主要缺點是剛度小，在荷載作用下容易產生較大的撓度和振動。」5月6日，中交集團第一公路勘察設計研究院有限公司海南分公司高級工程師唐心能表示，相對於其它橋梁結構，懸索橋可以使用比較少的物質來跨越比較長的距離，比較靈活，但懸索橋的堅固性不強。
據了解，根據專家組的解釋，虎門大橋懸索橋晃動的主要原因是，沿橋跨邊護欄連續設置水馬，改變了鋼箱梁的氣動外形，在特定風環境條件下，產生了橋梁渦振現象。正常情況下，大跨徑懸索橋在較低風速下都存在渦振現象，但由于振動幅度較小人們不易察覺。不過，在特殊條件(如大風、颱風)下會產生較大振幅，才會讓通行者有感覺，而且容易誘發交通安全事故。但是，這種較大的渦振並不影響橋梁結構安全。
我省沒有大型懸索橋，世紀大橋每天巡檢一次
記者從省公路局、省交通規劃勘察設計研究院等多方渠道獲悉，我省沒有類似虎門大橋的大型懸索橋。省公路局工程師黃文強介紹，我省省級管養的橋梁有4266座，都不是懸索橋，主要為混凝土梁橋。另據了解，我省大型橋梁屈指可數，位於海口的世紀大橋，還有海文大橋、洋浦跨海大橋和清瀾大橋等新建的大型橋梁，均屬於斜拉橋。
海口市城建集團橋管公司總經理助理劉修治告訴記者，海口沒有懸索橋，世紀大橋、海文大橋等橋梁都屬於斜拉橋。斜拉橋是高強度的鋼索、塔柱和主梁構成的組合體系，斜拉橋具有獨有的結構優勢，例如跨越能力大，建築高度較小、受力合理、剛度大等，「相比懸索橋，斜拉橋的跨越剛度和質量剛度均較大，抗風性、穩定性也比較好。」劉修治介紹，在設計時橋梁都經過嚴格的承載和風動試驗，例如世紀大橋全橋設計基本風速為49米每秒，主塔和主梁設計的風速還會更高，抗風能力強。同時，橋管公司對世紀大橋每天巡檢一次，定時開展橋梁安全檢測評估，以及實時更新結構安全健康編測系統，同時也會結合斜拉橋的結構特點，對橋梁拉索的使用壽命、防腐等進行常規巡檢工作，確保橋梁安全。
斜拉橋是剛性橋，不會受風的影響發生擺動
省公路局工程師黃文強介紹，我省每年都會對省級管養的橋梁定期檢查和特殊檢查，現在各地方已著手開始今年的檢查工作。
黃文強稱，橋梁的技術狀況分為五大類，其中四至五類為危橋，目前省級管養的橋梁不存在五類的危橋，屬於四類的橋梁有十多座，已經全部列入今年的改造計劃。
「懸索橋一般用在超大跨徑的橋梁，比如單跨1000米以上的，比較經濟。懸索橋的梁沒有使用混凝土，大都是鋼箱梁。」我省一名業內人士介紹，梁橋的跨徑一般不會大於100米，斜拉橋可以看作是梁橋的一種變形，和懸索橋是兩碼事。梁橋和斜拉橋是剛性橋，不會受風的影響發生擺動。
不過，我省倒是有看起來像懸索橋的橋梁，例如澄邁老城的盈濱灣大橋、萬寧的太陽河景觀大橋，但這些橋梁均是梁橋，橋上的懸索主要作為裝飾，不是主要的受力點。
參與過海南橋梁檢測工作的湖南理大交通科技發展有限公司總經理趙五尉介紹，海南有些地方因發展旅遊，橋梁會採取類似懸索橋的裝飾，但橋梁仍然為混凝土梁橋。
趙五尉還介紹，懸索橋發生擺動是少概率事件，是多種因素導致。在橋梁的檢測中，「索力」為每年定期檢測項目，如果發現情況會及時進行處理。
科普知識
斜拉橋
又稱斜張橋，是將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁，是由承壓的塔、受拉的索和承彎的梁體組合起來的一種結構體系。可看作是拉索代替支墩的多跨彈性支承連續梁。其可使梁體內彎矩減小，降低建築高度，減輕了結構重量，節省了材料。
懸索橋
又名吊橋，是以通過索塔懸掛並錨固於兩岸(或橋兩端)的纜索作為上部結構主要承重構件的橋梁。其纜索幾何形狀由力的平衡條件決定，一般接近拋物線。從纜索垂下許多吊杆，把橋面吊住，在橋面和吊杆之間常設置加勁梁，同纜索形成組合體系，以減小荷載所引起的撓度變形。懸索橋的主要缺點是剛度小，在荷載作用下容易產生較大撓度和振動。
懸索橋顫振
振動的橋梁通過氣流的反饋作用不斷吸取能量，當達到臨界風速時使振幅逐步增大直至最後使結構破壞的發散性振動,多發生在風速較大的情況，根據節段模型風動試驗，虎門大橋的顫振臨界風速大於79m/s，遠大於現在發生振動的約9m/s，因此可以排除這種情況。
渦激共振
風繞流經鈍體結構時可能發生旋渦的脫落，出現兩側交替變化的渦激力，當旋渦脫落頻率接近結構的自振頻率時，所激發出的結構共振現象。多發生在小於25m/s的較低風速，與虎門大橋的情況吻合。
1 風吹過虎門大橋，因橋面上擺放的水馬阻擋，導致鋼箱梁的氣動外形發生改變。 (圖片來源：新京報)
2 接著，橋梁上下出現渦激力，形成上下抖動的渦振。(圖片來源：新京報)
【來源：南海網】
版權歸原作者所有，向原創致敬