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虎门大桥6日凌晨仍有“波浪式起伏” 12位专家连夜研判

2020年05月06日10:25  来源:映象网

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  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。

  广东省交通集团6日凌晨通报称,专家组判断,虎门大桥5日发生振动系桥梁涡振现象,并认为悬索桥结构安全可靠,不会影响虎门大桥后续使用的结构安全和耐久性。6日凌晨,记者在虎门大桥管理中心实时监控画面看到,大桥仍有肉眼可见的轻微振动。

  专家组初步判断,虎门大桥悬索桥本次振动主要原因是,由于沿桥跨边护栏连续设置水马,改变了钢箱梁的气动外形,在特定风环境条件下,产生的桥梁涡振现象。

  大跨径悬索桥在较低风速下存在涡振现象,振动幅度较小不易察觉,仅在特殊条件下会产生较大振幅,不影响桥梁结构安全,会影响行车体验感、舒适性,易诱发交通安全事故。

  根据现有掌握的数据和观测到的现象分析,虎门大桥悬索桥结构安全可靠,此次振动也不会影响虎门大桥悬索桥后续使用的结构安全和耐久性。

  目前,虎门大桥桥面已基本恢复常态。为确保大桥交通安全万无一失,虎门大桥管养单位已紧急开始对大桥进行全面检查检测,同时交通运输部已组建专家工作组到现场指导,虎门大桥将继续封闭双向交通,有关单位正全力加快检测,以争取尽早开放交通。

 虎门大桥已经实施双向封闭。图/羊城晚报全媒体记者 王俊伟

  虎门大桥已经实施双向封闭。图/羊城晚报全媒体记者 王俊伟

  车辆绕行虎门大桥行驶线路

  一、自东往西方向

  (一)广深高速公路——广龙高速公路——南沙大桥——往广州(南沙)、中山方向;

  (二)广深沿江高速公路——广龙高速公路——南沙大桥——往广州(南沙)、中山方向;

  (三)莞佛高速公路——新联支线——广深高速公路——广龙高速公路——南沙大桥——往广州(南沙)、中山方向;

  (四)莞佛高速公路——广深高速公路——广龙高速公路——南沙大桥——往广州(南沙)、中山方向;

  (五)莞佛高速公路虎门威远入口——绕行广深沿江高速公路——广龙高速公路——南沙大桥——往广州(南沙)、中山方向;

  (六)莞佛高速公路虎门大宁入口——绕行广深高速公路——广龙高速公路——南沙大桥——往广州(南沙)、中山方向。

  二、自西往东方向

  (一)从珠海、中山方向需往东莞、深圳的车辆,可行驶广珠东线——广珠北线——南沙大桥——广深沿江高速(南行)往东莞、深圳方向,或广龙高速——广深高速往东莞、深圳方向。

  (二)从珠海、中山方向需往东莞、深圳的车辆,可行驶广珠西线——南二环高速——南沙大桥——广深沿江高速(或广龙高速——广深高速)往东莞、深圳。

  (三)佛山、顺德方向需往东莞、深圳的车辆,可行驶南二环高速——南沙大桥——广深沿江高速(或广龙高速——广深高速)往东莞、深圳。

  (四)佛山、顺德方向需往东莞、深圳的车辆,可行驶广明高速——东二环高速——黄埔大桥——广深沿江高速——往东莞、深圳方向。

          来源:羊城晚报、新华社、澎湃新闻

文章关键词:虎门大桥 涡振 振动参数 大跨桥梁 自激振动 抗风 塔科马 悬索桥 实时监测 桥梁设计 责编:邵恰
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