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异常晃动的虎门大桥怎么了:曾获多项创新大奖 作者 / 公羊香寒

  建成20多年,曾获多项创新大奖

  异常晃动的虎门大桥怎么了

  本报记者 李 艳

  5日下午,广东虎门大桥发生异常抖动,不少过往群众表示整个大桥像波浪一样“起起伏伏”地摇晃,引发热议。随后,大桥管理部门封闭了大桥。

  据了解,相关领域专家已赶赴现场。在综合了哈尔滨工业大学深圳校区柳成荫、肖仪清和顾磊等老师意见后,专家分析认为,现场风速达到8米/秒左右,引发桥梁限幅涡振(桥梁涡振是一种兼有自激振动和强迫振动特性的有限振幅振动,其有限振幅计算是一个十分重要但又异常困难的问题)。

  据悉,虎门大桥正在维修施工中,桥面加了1.2米高的挡墙,破坏了断面流线型,从而引发涡振。目前,挡墙正在拆除。

  虎门大桥是广深珠高速公路网的主要组成部分,连接珠江两岸,沟通深圳、珠海等重要城市,是广东沿海地区的重要交通枢纽。虎门大桥于1992年动工建设,1997年建成通车。

  虎门大桥系国家重点工程,多项技术曾获创新大奖

  投资近30亿元的虎门大桥是国家重点工程,是我国第一座真正意义上的大规模现代化悬索桥。它建设规模大,结构新颖,受外界环境影响大,无论是设计还是施工均为国内首次尝试,在我国桥梁史上有特殊的地位。

  “尽管虎门大桥地处台风多发地带,但是在设计之初已经充分考虑这一因素,抗风系数肯定是很高的。”深圳移步设计公司建筑设计师贾永曾长期从事桥梁设计工作,他告诉科技日报记者,“虎门大桥到现在不过20年的时间,我国的桥梁大部分都会按百年规划来设计。”

  虎门大桥建设期间,我国的大跨径现代悬索桥技术可以说是空白阶段,没有现成的施工技术标准和设计规范。从后来的情况来看,中国的工程师们很好地完成了设计和建造工作。正因为如此,虎门大桥项目不仅获得詹天佑土木工程大奖,更有数项技术获广东省科技进步奖和国家科技进步奖。

  桥梁实时监测系统不可或缺,但维护有好有坏

  桥梁的安全,包括抗震和抗风都是在设计和建造中的关键要素。为了实时了解桥梁的安全要素,现代桥梁一般都有健康监测与评估系统。这是一套软硬件结合的系统,对桥梁的裂缝、航道、车流量、大桥的环境温度、振动情况、移位情况等进行实时监测预警。

  业内人士告诉科技日报记者,虎门大桥也有一套这样的监测系统,通过对桥的连续位移进行实时监测,了解桥梁结构在各种作用下的实际受力状态和工作状况;同时通过分析监测结果得到结构的振动参数,验证结构的抗风、抗震设计,实现对大跨桥梁安全的实时监测。

  值得一提的是,这位业内人士表示,建筑的监测系统维护起来并不容易,一般10年左右软硬件都需要更新,有些项目并不一定能及时置换更新,但他也强调,桥梁监测是所有建筑中最为重要的,像虎门大桥这样的重要枢纽监测系统应该会保持良好运转。

  美国塔科马海峡大桥曾被微风摧毁

  对于此次虎门大桥异常抖动,一开始许多人认为是当时主桥风速过大造成的。但也有当地民众表示“风并不太大”。说起来,历史上还真有风不大,但桥晃塌了的案例发生。最著名的便是美国塔科马海峡大桥在微风中塌陷。

  塔科马海峡大桥是位于美国华盛顿州塔科马的悬索桥。1940年,在通车4个月后这座桥梁突然塌陷。据记载,当时的风速并不大,照理这样的风速本应对大桥构不成威胁,但大桥还是戏剧性地被微风摧毁。

  这次坍塌被认为是空气动力学和结构分析不严密所致,对后续的桥梁设计和建造产生了深远影响,后来所有的桥梁,无论是整体还是局部,都必须通过严格的数学分析和风洞测试。(科技日报北京5月5日电) 【编辑:吉翔】



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