據(jù)來自廣東省公安廳交管局的消息,虎門大橋出現(xiàn)搖晃,為確保安全,虎門大橋現(xiàn)已封橋,不能通行。此次突發(fā)現(xiàn)象引起大家恐慌但并未造成車輛事故和人員傷亡,屬于正,F(xiàn)象。
虎門大橋因受主橋風速大影響,產(chǎn)生渦振;诎踩紤],大橋管理部門迅速啟動應(yīng)急預(yù)案,配合交警實施雙向交通管制措施,省交通集團已組織養(yǎng)護技術(shù)人員對橋體進行檢查并組織專家研判。
為何會出現(xiàn)橋梁振動?
導(dǎo)致橋梁發(fā)生大幅度晃動的可能原因主要有兩種,一是橋面通行車輛激勵發(fā)生共振;二是自然環(huán)境作用產(chǎn)生的大幅度振動。
共振指的是物體受到激勵振動頻率與自身固有頻率接近時,發(fā)生的振幅增大的現(xiàn)象。橋上通行的車輛經(jīng)過橋面時,車輛自重對橋梁結(jié)構(gòu)造成激振,同時如果橋面不平整,橋梁就會在車輛沖擊下產(chǎn)生振動,這也是一種激振。若頻率接近橋梁結(jié)構(gòu)固有頻率就易發(fā)生共振。
橋梁為了避免共振,在設(shè)計之初就規(guī)定了橋梁自振頻率的限值,用來預(yù)防車輛通過橋時產(chǎn)生共振,并在橋面伸縮縫處安裝平順的過渡裝置,減小橋面振動。并設(shè)置各種類型的阻尼器來消耗掉振動能量。
自然環(huán)境作用產(chǎn)生的大幅度振動有幾種較常見的成因,一是地震作用,二是風力作用,再就是風雨振。地震作用顯而易見,橋梁墩柱或塔身傳導(dǎo)地震波到橋面,造成橋梁產(chǎn)生大幅度振動。風雨振則多出現(xiàn)在斜拉橋的拉索上,成因是雨水在拉索表面附著,迎風后上水線(風向與索截面的上切點)發(fā)生的有規(guī)律振動,由于拉索阻尼器的普及,這種振動基本可以消除。最后也是最復(fù)雜的就是風力作用,風振主要是由于風的動力作用產(chǎn)生的。包括的現(xiàn)象有渦振、顫振、抖振和馳振。
虎門大橋的主航道橋是跨徑888m的懸索橋。大概率是懸索橋的正常風導(dǎo)致振動,振動的大致原因就是風吹過橋體,在風的下游方向會出現(xiàn)低氣壓區(qū)和渦流。
空氣渦流會按一定頻率從橋體脫落。如果這個渦流脫落的頻率和橋本身的自振頻率重合,就會產(chǎn)生振動。渦流脫落頻率與風速成正相關(guān),而橋梁本身各階自振頻率不隨風速變化,也就是說今天風再大點或再小點都不會震動。
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