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大桥：虎门大桥凌晨仍振动 专家研判连夜讨论都说了什么？( 二 )


"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 。 众所周知 ， 桥梁安全最怕的是发生共振 ， 但是这些因素在设计之初也都已经充分考量并避免" 。 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 ， 他告诉科技日报采访人员 ， "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 ， 所以不太可能是设计缺陷" 。
大桥：虎门大桥凌晨仍振动 专家研判连夜讨论都说了什么？
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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 。 诸如悬索桥的设计、抗风稳定、大型铸件的制造、簿板超宽型加劲钢箱梁的制作与焊接、大型施工专用设备、施工架设、施工控制等都需要靠中国团队自主设计、解决 。 虽然中国早期曾有大跨连续刚构桥的设计施工经验 ， 但面对虎门大桥的更大跨径 ， 还需解决设计中结构轻型化带来的某些关键技术 。
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 ， 业内普遍认为虎门大桥在我国桥梁史上有特殊的地位 ， 不仅因为它重要的地理位置 ， 更是因为其建设规模大 ， 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 。 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 。 一般情况下 ， 桥梁有轻微的晃动是正常的 ， 但是如果幅度非常大就要引起注意 。 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、车流量等多方面情况 ， 进行数据采集和分析 ， 同时对大桥的环境温度、混凝土应力应变、震动情况、移位情况等进行实时监测预警 。
业内人士告诉科技日报 ， 虎门大桥也有一套这样的监测系统 ， 通过对桥的连续位移实时监测 ， 了解桥梁结构在各种作用下的实际受力状态和工作状况 ， 评价结构的力学特性和在设计荷载作用下的工作性能 。 同时通过对监测结果分析得到结构的振动参数 ， 验证结构的抗风、抗震设计 ， 实现对大跨桥梁的安全实时监测 。
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 ， 一般十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当时虽然风挺大 ， 却也"没有特别夸张" 。
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 。 在施工时就曾发生过摆动 ， 桥竣工通车后 ， 摇摆得更加厉害 。 据说 ， 在某些日子里 ， 桥身上下振动的幅度竟达1.5米 ， 使得驾驶员看不见在它前面行驶的汽车 。 当地民众称它为舞动的格蒂 。 1940年 ， 在通车四个月后这座桥梁突然塌陷 。 据记载 ， 当时的风速并不高 ， 照理这样的风速本应对大桥够不成威胁 ， 但大桥还是戏剧性地被微风摧毁 。
【大桥：虎门大桥凌晨仍振动 专家研判连夜讨论都说了什么？】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 。 空气动力学和共振实验成为了建筑工程学的必修课 。


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