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为什么说虎门大桥是安全的?(2)

为什么说虎门大桥是安全的?(2)
2020-05-07 09:32:01 科技日报

郑凯锋分析说,这种特定风场导致梁体振动有几种可能。第一,如果梁体抗扭刚度大,就不会发生扭转振动,但可能出现竖向弯曲或横向弯曲振动;第二,如果梁体抗扭刚度较弱,则可能出现扭转振动(如4月26日发生的武汉鹦鹉洲桥风致轻微振动);第三,个别梁体抗扭刚度更弱,则可能出现扭转振动进一步扩散,导致梁体由局部断裂发展为整体垮塌(如1940年11月发生的美国塔科马桥风致桥毁事件)。

“虎门悬索桥属于闭口截面钢箱梁,梁体扭转刚度较大,发生扭转振动的可能性小;同时梁很宽、横向弯曲刚度大,也不可能发生横向弯曲振动;但由于其梁高度较小,竖向弯曲刚度较低,容易发生竖向弯曲振动,此次异常振动就是这种情况,但不会扩散,所以桥梁的结构是安全的。”郑凯锋说。

“一个大桥的设计方案要经过周密的理论验算、模型验证、专家审核等环节,越是大工程,流程越严格,设计越安全。”刘晓东认为,发生这样的涡振现象,不会对虎门大桥的结构产生影响,但因为晃动不稳,会导致人车行驶的不适。

目前许多桥梁都加装了安全监测系统,这些系统能否提前对涡振进行预警?虎门大桥为什么没有这样的监测系统?

“大桥的设计方案经过了最严密的力学计算和风洞试验验证,发生涡振是十分罕见的,加装监测系统是一种更保险的方式。”刘晓东说,相比加装监测系统,平时更应该注意不要改变桥钢梁的流线设计。

虎门大桥于1997年建成通车,是我国第一座悬索结构桥梁,在刘晓东看来,20多年前其未安装结构涡振监测系统,是因为当时信息监测技术水平尚不是很先进,更是因为桥梁的设计方案科学严谨,保证梁体具备好的抗风安全性。

“近年来,有许多大桥加装了安全监测系统,可以更好地获取振频数据,以便提前采取一些预防措施,比如暂时关闭通行、对桥钢梁流线进行调节等,让车辆行驶体验更舒适。”刘晓东说。

对这次虎门大桥发生的涡振应采取什么措施应对?5月6日,郑凯锋向相关部门提出的建议认为,此次梁体异常振动对桥梁安全没有实质性影响,但是,需要重点检查梁端4个竖向支座、2个抗风支座和伸缩缝是否局部损伤,梁体个别钢板原有少量裂纹是否加剧等。“建议在检查和必要处置后尽快恢复桥梁交通。”郑凯锋说。(记者 矫 阳)

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