其實前幾天武漢鸚鵡州大橋也發生了類似的橋面振動。究其原因,在於事發時的風速吹動了橋面,引起了振動。事發橋面出現如此巨大的振幅,說明此時的頻率已經接近橋面結構共振的頻率了。
共振,在樂器中非常常見,可以提高振幅,讓聲音更響亮。但是在結構設計中,卻一直是避之不及,談振色變。
因為,共振意味著振動幅度越來越大,完全不可控。理論上,當外界的載荷頻率與結構固有頻率一致時,振幅是無窮大的。
實際的共振振幅當然不可能無窮大,因為當振幅過大時,結構中的薄弱環節已經支撐不住了,會率先發生破壞。
既然我們弄清楚了原因,那麼這種振幅是否有害?
答案是肯定的,共振對結構必定有害,但是可以避免。自從美國的塔科瑪橋事故以來,風載致毀事件幾乎不會發生。因為,設計之初就會考慮到當地的風速水平,在結構設計的時候會避開共振頻率。更不用說,這種斜拉索橋還有改變固有頻率的保險措施。所以說,『共振雖然有害,但是不足以致毀』。
縱觀各類新聞,發生這種事情的橋,都有一個共同點,都是斜拉索,懸索之類的橋。其實,這也正是此類橋梁的缺點:約束不夠,造成結構固有頻率偏低,比較容易出現共振。
現在,路政部門已經封閉了虎門大橋,更多的是出於安全考慮。另一方面,封閉大橋,讓橋面上的載荷清零,車流對橋面的約束消失了,那麼橋面結構的固有頻率發生些許改變,一定程度上可以緩解振動。
至於這個振動是否已經造成了結構的不可逆損傷,則要現場測試才知道。如果振幅在設計允許範圍之內,理論上是沒有安全隱患的。
大橋現已封橋,不能通行,目前,大量車輛湧入虎門威遠,虎門交警已調派大量警力在現場指揮疏導交通,分流車輛向莞佛高速、沿江高速行駛,請廣大駕駛員及時繞行,聽從交警指揮,遵守交通規則!