紅星新聞5月7日消息，5月5日，廣東虎門(mén)大橋發(fā)生異常抖動(dòng)，全橋路段已實(shí)施雙向全封閉，禁止通行。而在4月26日，武漢鸚鵡洲長(zhǎng)江大橋也出現(xiàn)過(guò)波動(dòng)搖晃的現(xiàn)象。

　　虎門(mén)大橋發(fā)生異常抖動(dòng) 本文圖均為 紅星新聞 圖

　　不到10天，一連兩座懸索橋發(fā)生振動(dòng)，這些振動(dòng)是如何形成的？?jī)烧咧g是否有關(guān)聯(lián)？紅星新聞?dòng)浾邔?zhuān)訪虎門(mén)大橋鋼梁的設(shè)計(jì)者之一，西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院教授鄭凱鋒。

　　虎門(mén)大橋首次出現(xiàn)嚴(yán)重異常振動(dòng)，不排除接下來(lái)一兩日還會(huì)有輕微振動(dòng)

　　虎門(mén)大橋是廣東省境內(nèi)一座連接廣州市南沙區(qū)與東莞市虎門(mén)鎮(zhèn)的跨海大橋，位于珠江獅子洋之上，為珠江三角洲地區(qū)環(huán)線高速公路南部聯(lián)絡(luò)線的組成部分。該橋梁于1992年10月28日動(dòng)工建設(shè)，于1997年6月9日建成通車(chē)。線路全長(zhǎng)15.76千米，主橋全長(zhǎng)4.6千米。

　　該橋鋼梁的設(shè)計(jì)者之一、西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院教授鄭凱鋒告訴紅星新聞?dòng)浾?，該橋梁?997年6月通車(chē)至今近23年，期間經(jīng)歷多次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，沒(méi)有發(fā)生過(guò)如此嚴(yán)重的異常振動(dòng)。而此次異常振動(dòng)，在于近期橋梁維修施工，橋面兩側(cè)靠近護(hù)欄處擺放了隔離帶（俗稱(chēng)“水馬”），“這相當(dāng)于在橋面增設(shè)兩排矮墻，雖然不重，卻影響了護(hù)欄的通透性，容易使特定風(fēng)場(chǎng)作用在梁體產(chǎn)生渦振。2014年10月，韓國(guó)李舜臣懸索橋也發(fā)生過(guò)因擺放隔離帶誘發(fā)的渦振。”

　　究竟什么是渦振呢？鄭凱鋒解釋?zhuān)ㄋ椎卣f(shuō)，風(fēng)經(jīng)過(guò)一個(gè)斷面受阻后，會(huì)產(chǎn)生風(fēng)的漩渦，在梁體局部形成風(fēng)的漩渦后，由漩渦力的積累導(dǎo)致的梁體振動(dòng)，即為渦振。

　　他認(rèn)為，特定風(fēng)場(chǎng)在特定梁體截面導(dǎo)致渦振是根本問(wèn)題。特定風(fēng)場(chǎng)無(wú)從控制，但是特定梁體截面一定程度上可控，此次異常振動(dòng)與梁體截面上的施工隔離帶有很大程度的關(guān)聯(lián)，盡快拆除施工隔離帶便能逐步減緩梁體振動(dòng)。

　　據(jù)央視網(wǎng)消息，截至6日，虎門(mén)大橋的橋面已看不到明顯的抖動(dòng)。不過(guò)，大橋仍然處于雙向交通管制狀態(tài)，具體恢復(fù)通行的時(shí)間還沒(méi)有確定，同時(shí)虎門(mén)大橋下的水域也已實(shí)行封航。

　　“當(dāng)天撤掉隔離帶后，直到晚上橋面有小幅度振動(dòng)，都是正常的，因?yàn)橹皽u振產(chǎn)生的能力還沒(méi)有完全消散，不排除接下來(lái)一兩日還會(huì)有輕微振動(dòng)。” 鄭凱鋒說(shuō)。

　　兩座懸索橋相繼振動(dòng)：一個(gè)為豎向彎曲振動(dòng)，一個(gè)為扭轉(zhuǎn)振動(dòng)

　　廣東交通集團(tuán)5月6日發(fā)布通報(bào)稱(chēng)，5月5日，廣東虎門(mén)大橋發(fā)生異常振動(dòng)，此次振動(dòng)主要原因，是沿橋跨邊護(hù)欄連續(xù)設(shè)置水馬，改變了鋼箱梁的氣動(dòng)外形，在特定的風(fēng)環(huán)境條件下，產(chǎn)生的橋梁渦振現(xiàn)象，懸索橋結(jié)構(gòu)安全。

　　國(guó)內(nèi)橋梁發(fā)生渦振并不是首次，就在4月26日，武漢市鸚鵡洲長(zhǎng)江大橋也曾出現(xiàn)上下晃動(dòng)。有武漢網(wǎng)友反映，在經(jīng)過(guò)武漢鸚鵡洲大橋時(shí)感覺(jué)橋體如波浪般晃動(dòng)。隨后，該橋管養(yǎng)單位武漢市城投集團(tuán)公司回應(yīng)稱(chēng)，此次橋梁異常振動(dòng)系特定風(fēng)況引起，振幅在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)；橋梁結(jié)構(gòu)運(yùn)行正常，安全有保障。

　　據(jù)了解，鸚鵡洲長(zhǎng)江大橋是湖北省武漢市連接漢陽(yáng)區(qū)與武昌區(qū)的過(guò)江通道，為武漢二環(huán)線組成部分之一。該橋始建于2010年8月，于2014年12月28日通車(chē)運(yùn)營(yíng)，線路全長(zhǎng)3.42千米。

　　兩座懸索橋前后發(fā)生振動(dòng)，是否有關(guān)聯(lián)呢？鄭凱鋒告訴紅星新聞?dòng)浾?，兩次振?dòng)純屬偶爾，沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)。他稱(chēng)鸚鵡洲長(zhǎng)江大橋振動(dòng)較輕，并表示兩者的區(qū)別在于，虎門(mén)大橋梁體是豎向彎曲振動(dòng)，而鸚鵡洲長(zhǎng)江大橋梁體是輕微扭轉(zhuǎn)。

　　據(jù)鄭凱鋒進(jìn)一步分析，武漢鸚鵡洲長(zhǎng)江大橋梁體為開(kāi)口截面組合梁，抗扭剛度較小，風(fēng)致振動(dòng)，出現(xiàn)的為輕微扭轉(zhuǎn)振動(dòng)；而虎門(mén)懸索橋?qū)儆陂]口截面鋼箱梁，梁體扭轉(zhuǎn)剛度較大，發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的可能性小，同時(shí)梁很寬、橫向彎曲剛度大，也不可能發(fā)生橫向彎曲振動(dòng)，但是其梁高小，豎向彎曲剛度較低，容易發(fā)生豎向彎曲振動(dòng)，此次異常振動(dòng)就是這種情況。

　　虎門(mén)橋梁體扭轉(zhuǎn)剛度遠(yuǎn)大于塔科馬橋

　　，極大概率不可能發(fā)生風(fēng)致橋毀事件

　　近段時(shí)間，橋梁渦振相關(guān)話題備受關(guān)注，一段“塔科馬海峽吊橋風(fēng)致橋毀”的視頻在網(wǎng)上熱傳。視頻顯示，在1940年，塔科馬海峽吊橋建成，但在四個(gè)月后，刮起一陣大風(fēng)，橋面如海浪般不斷波動(dòng)，頃刻間垮塌。

　　塔科馬海峽吊橋垮塌

　　對(duì)此，鄭凱鋒稱(chēng)，如前面所述，虎門(mén)橋梁體扭轉(zhuǎn)剛度遠(yuǎn)大于塔科馬橋的剛度，所以，極大概率不可能發(fā)生風(fēng)致橋毀事件，公眾無(wú)需緊張和恐慌，更不必引發(fā)極端聯(lián)想。

　　個(gè)攝制組正好拍下塔科馬海峽吊橋波浪起伏的畫(huà)面

　　鄭凱鋒表示，特定風(fēng)場(chǎng)導(dǎo)致梁體振動(dòng)有三種可能：第一，如果梁體抗扭剛度大，就不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，但可能出現(xiàn)豎向彎曲或橫向彎曲振動(dòng)；第二，如果梁體抗扭剛度較弱，則可能出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)；第三，個(gè)別梁體抗扭剛度更弱，則可能出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)進(jìn)一步擴(kuò)散，導(dǎo)致梁體由局部斷裂發(fā)展為整體垮塌。第三種則為塔科馬海峽吊橋出現(xiàn)的情況。

　　“渦振是一種偶然現(xiàn)象，只要振幅在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)，橋梁結(jié)構(gòu)運(yùn)行便正常。”鄭凱鋒稱(chēng)，而風(fēng)致橋梁振動(dòng)是相對(duì)復(fù)雜的空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，世界多座橋梁都出現(xiàn)過(guò)，為此，在1993年橋梁設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)部門(mén)公規(guī)院委托北京大學(xué)和同濟(jì)大學(xué)等進(jìn)行鋼箱梁截面風(fēng)洞試驗(yàn)研究，結(jié)果均表明其空氣動(dòng)力性能良好。

　　但是鄭凱鋒認(rèn)為，此次梁體異常振動(dòng)也提醒其它橋梁的管理部門(mén)，類(lèi)似于擺放施工隔離帶、改變梁體斷面特性的臨時(shí)措施需要慎重。