大橋設計時,都是允許一定范圍的抖動的,對機構無損害,大橋,其實一直會輕微抖動,只是太微小,感覺不到而已。很多人之所以會對大橋發生異常抖動感到恐懼,一方面是擔憂生命安全無法得到保障,另一方面則是自己對大橋為什么會這樣抖動并不了解,大橋異常抖動,無外乎就是自身原因和外力因素。
1、廣東虎門大橋每年都大檢查,為什么會出現異常抖動?
大橋發生波浪形的上下擺動,很多人說是“水馬”影響受力所致(當時風速算低的),但我第一感覺就可能是某些吊索松弛了,使得有些橋面承托力不夠,受力不均,從而出現較大幅度上下擺動。可以做個極端假設:假如只剩中間的鋼纜正常承托,其他都斷開,整個橋面就會容易出現像蹺蹺板那樣上下擺動,“水馬影響說”不敢茍同,畢竟水馬只有1米高度,是塑料的,也只灌了大約一半水,比起旁邊一兩米高密密麻麻的汽車,無論是重量和體積,根本不算什么,風一吹就會倒,而且水馬本身是有阻尼作用的。
如果水馬都造成這么大影響,為何不先考慮汽車影響呢?要知道當天汽車的流量是當年設計流量的近十倍(所有增加的重量都由兩根主鋼纜承擔上,細思極恐)!所以,這次未遂事故應當引起足夠重視,切莫輕言“沒問題”,需要更深入地調查,有必要的話,把鋼索全部更換。反正以虎門大橋の收益,這點支出根本不算什么,即使拆了重建也負擔得起,
由于很多東西可以再利用,都是現成的,重修時間也不會太久?,F在負面影響肯定不小了,但好在沒有發生人命事故,尚在可控中,如果任其發展,出現災難性事故,對中國橋梁基建產業將是前所未有的打擊。關于鋼纜為何銹蝕,我想補充一下,鋼纜、吊索銹蝕不排除是水份的影響,一個可能是施工時帶入了水份,另一個是后期水份滲透。鋼纜應該是用防腐涂料保護的,涂層在日曬雨淋,高低溫交替作用下,是會有微量水份滲透的,
比如食品包裝袋,別看厚厚的薄膜,在高壓鍋里蒸煮,水份是可以穿透薄膜的,減少高溫穿透的辦法之一就是復合一層金屬鋁箔(就算鋁箔也會透水透氣,只不過程度低得多,越厚效果越好),不知道虎門大橋是否可以采用類似措施保護鋼纜、吊索。另外鋼纜表面的雜質是否會釋放結晶水、腐蝕性物質,涂料老化降解是否釋放出水份、腐蝕性物質也值得考慮,
2、廣東虎門大橋異常抖動,到底是豆腐渣工程,還是只是風比較大?
虎門大橋異常抖動,即不是豆腐渣工程,也不是因為風力過大。而是一個普通人沒有聽說過的名詞卡門渦街!虎門大橋不僅僅是一座橋梁,它是一座集多處橋隧為一體的群體工程,全路段共有23座大小橋梁(包含3座特大橋)、三座隧道、兩座大型互通立交橋和一座大型收費站,而本次發生抖動的部分是主航道橋。也就是下圖這個部分,的懸索橋部分,
卡門渦街在一定條件下的定常來流繞過某些物體時,物體兩側會周期性地脫落出旋轉方向相反、并排列成有規則的雙列線渦。開始時,這兩列線渦分別保持自身的運動前進,接著它們門互相干擾,互相吸引,而且干擾越來越大,形成非線性的所謂渦街,卡門渦街是粘性不可壓縮流體動力學所研究的一種現象。流體繞流高大煙囪、高層建筑、電線、油管道和換熱器的管東時都會產生卡門渦街,
那這種情況怎么就發生在了虎門大橋上呢?這是因為虎門大橋兩側增加的水馬防護也就是這個。當風吹過這些水馬時,形成的卡門渦街,從而造成虎門大橋橋面抖動,大橋兩邊增加的水馬改變了大橋的共振特性,當一定速度的風吹過穿過大橋的氣流會周期性地產生兩串平行的反向旋渦,連續性的旋渦會對被繞的橋梁產生周期性浸染力,這種浸染力和大橋震動的頻率接近時,就會產生共振。
3、為什么最近國內多個大橋異常抖動?是巧合還是其它原因?
首先,我不知道這個事情,其次,大橋異常抖動,無外乎就是自身原因和外力因素。中國的造橋技術獨步天下,設計和質量是有保證的,多個大橋異常抖動,肯定是外力因素,比如地震、大風、超載等,第三,大橋設計時,都是允許一定范圍的抖動的,對機構無損害,大橋,其實一直會輕微抖動,只是太微小,感覺不到而已,第四,萬一出現結構損壞,不嚴重的傷害,可以加固補救,壽命影響不大。