虎門大橋5日下午2點左右發(fā)生明顯振動,大橋管理部門迅速啟動應急預案。交通運輸部專家工作組6日抵達現場開展調查研討。
6日晚,專家工作組成員、中交公路規(guī)劃設計院教授級高工、橋梁專家吳明遠和虎門大橋副總工程師張鑫敏接受采訪,對熱點問題進行回應。
東莞交警支隊太平高速公路大隊大隊長葉沛枝向記者還原了事發(fā)過程。
葉沛枝說:“我們在巡邏當中發(fā)現虎門大橋抖動有點不正常,我們就向大隊的監(jiān)控室報告情況,隨后也報給支隊領導,后來我們接到虎門大橋管理公司的通知,要求封閉大橋。” 葉沛枝說,這種異常情況之前從未見過。“它就像水波一樣抖動,情況比較特別。”
虎門大橋當天雙向交通全部封閉。圍繞大橋異常情況的分析隨即展開。
廣東省交通運輸廳、廣東省交通集團連夜組織國內12位橋梁專家召開專題視頻會議進行研判,最終明確:虎門大橋懸索橋本次振動主要原因是在特定風環(huán)境條件下產生的橋梁渦振現象。
交通運輸部專家工作組6日抵達現場開展調查研討。
張鑫敏介紹,6日當天,已對虎門大橋主纜、吊索、支座、繩索縫和鋼箱梁的外觀進行檢查,目前各部位檢查情況良好。
他解釋說,此次振動對橋梁結構沒有影響是因為有限值的振幅。按照2018年的《公路橋梁抗風設計規(guī)范》,橋梁的振幅是L/250。L為橋梁主跨跨徑。虎門大橋的主跨是880米,L/250就是3.5米。目前測算出的虎門大橋振動峰值是50厘米左右,遠小于3.5米。
據悉,當時虎門大橋在修吊桿和主纜,橋梁兩邊放置了臨時擋墻(俗稱“水馬”)防止車撞。
原來橋梁結構是非常流線型的,加了“水馬”后,把橋上通風的部分堵住了,形成了一堵墻,造成了渦振的現象。
歷史上美國塔科馬大橋也出現過振動,造成橋梁倒塌。
針對該案例,吳明遠說,塔科馬海峽大橋屬于顫振,而虎門大橋屬于渦振。
拆除水馬后為何仍在振動
吳明遠介紹,6日12時30分后,虎門大橋已基本恢復正常。
專家組認為虎門大橋振動是渦振產生的,對橋梁結構不會產生大的影響。而且,這次振動時間不到20小時。他認為,橋梁安全性不會有問題,6日晚還會有專家對此繼續(xù)研判。
為何5日下午拆除水馬后,6日上午虎門大橋仍在振動?
吳明遠解釋說,主跨888米的虎門大橋重量在1.5萬噸以上,在渦激共振已經振動起來,且阻尼比較小的情況下,需要足夠的時間平息下來。
6日12時30分后,虎門大橋橋梁渦振基本平息。
會不會再次發(fā)生明顯渦振
交通運輸部專家工作組成員、同濟大學教授陳艾榮介紹,虎門大橋采用的是流線型的斷面設計,本身的風阻較小,發(fā)生渦振的概率也比較小。
不能保證振動不會再次發(fā)生,但是發(fā)生像這種明顯的振動,可能性比較低,且不會引起安全問題。
針對虎門大橋是否具備通車條件,陳艾榮表示,他認為通車是沒有問題的,不過大橋最終的開放還需要綜合考慮各種因素,需要保持穩(wěn)慎的態(tài)度,在全面完成橋梁檢測之后,才能夠確定具體恢復通行的時間。
平時大風不少 為何沒感覺
張鑫敏介紹,6日當天,已對虎門大橋主纜、吊索、支座、繩索縫和鋼箱梁的外觀進行檢查,目前各部位檢查情況良好。
他解釋說,此次振動對橋梁結構沒有影響是因為有限值的振幅。按照2018年的《公路橋梁抗風設計規(guī)范》,橋梁的振幅是L/250。L為橋梁主跨跨徑。虎門大橋的主跨是880米,L/250就是3.5米。目前測算出的虎門大橋振動峰值是50厘米左右,遠小于3.5米。
據悉,當時虎門大橋在修吊桿和主纜,橋梁兩邊放置了臨時擋墻(俗稱“水馬”)防止車撞。原來橋梁結構是非常流線型的,加了“水馬”后,把橋上通風的部分堵住了,形成了一堵墻,造成了渦振的現象。
張鑫敏說,渦振如果振動頻率小,行車是感受不到的。這次渦振比之前渦振的振幅大。渦振是在低風速下形成的,如果是臺風就不會形成渦振。大跨度的橋,如虎門大橋、南沙大橋以及建設中的深中通道,都是做了大面積的渦振、顫振等抗風試驗。
張鑫敏坦言,當時放置“水馬”時有考慮到風阻渦振,但確實沒考慮到影響這么大,會產生這么大的渦振。
什么是渦振
渦振,全稱渦激振動,起因是風流過物體截面后,在物體背后產生周期性的漩渦脫落,由此產生對結構的周期性強迫力。
渦振是一種限幅振動,不能無限發(fā)散。而且,因為長跨度橋梁的固有頻率往往較低,渦振通常也只會在風速不大的情況下發(fā)生。