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虎门大桥虎门大桥涡振：持续振动原因尚无共识，建议完善监测系统( 二 )



5月5日下午起 ， 虎门大桥实行交通管制 。 图片来源：广东交通集团公号
桥面单边最大振幅达到31厘米
5月5日晚间 ， 广东省交通集团发布通报称 ， 5月5日15时20分 ， 虎门大桥悬索桥桥面受主桥风速大影响 ， 产生涡振 。
一位参与调查的路桥专家程述（化名）告诉***采访人员 ， 他从虎门大桥方面了解到 ， 事发时桥面单边最大振幅达到了31厘米 。
由于事发时桥梁正在检修 ， 有网友猜测涡振的产生和大桥荷载过高有关 。 5月6日晚 ， 在广东省有关部门召开的媒体沟通会上 ， 现场处置专家组成员、中交公路规划设计院业务总监吴明远表示 ， 在桥梁设计上是有荷载标准的 ， 只要在荷载标准的基础上 ， 桥梁的运行都是安全的 ， “尤其虎门大桥 ， 基于各种原因 ， 有限载规定 ， 所以在目前状况下 ， 相对其他的大型桥梁来说还更安全 。 ”
涡振产生的原因很快被聚焦到桥面呈一字形摆放的两排1.2米高红色水马（分割路面或形成阻挡的塑制壳体障碍物）上 。
5月5日晚 ， 虎门大桥大修办公室副总工程师张鑫敏在接受央视采访时介绍 ， 经专家会讨论 ， 涡振的主要原因为桥面检修时 ， 沿护栏立柱摆放的水马堵塞护栏立柱透风孔 ， 改变了桥梁的抗风外形 ， 进而产生涡振 。 水马拆除后 ， 加上当晚风速降低 ， 涡振已明显减轻 。
5月6日上午 ， 广东交通集团也发布通报表示 ， 经专家组判断 ， 本次振动主因为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 ， 产生桥梁涡振现象 。
“涡振之所以产生 ， 是因为结构的自振频率和涡脱的频率相一致 ， 产生了共振 。 ”程述向***采访人员解释 。 所谓“涡脱” ， 即钝体截面受到均匀流作用时 ， 在截面背后形成旋涡脱落 。 涡脱的产生既和风向、风速有关 ， 也受桥梁断面形状、结构阻尼等影响 。
虎门大桥的设计者之一、桥梁专家曾宪武告诉***采访人员 ， 虎门大桥在设计施工时 ， 曾做过风洞试验 ， 以测试桥梁的抗风性能 。 虎门大桥桥体钢箱梁断面为流线型 ， 为了尽量减少风对桥体振动的影响 ， 设计者们在两侧风嘴位置加设了导流板 。
程述表示 ， 按照虎门大桥原本的设计 ， 理论上是不会产生涡振的 ， 但在桥面增设水马改变了桥体的空气动力外形 。
虎门大桥虎门大桥涡振：持续振动原因尚无共识，建议完善监测系统
本文插图

5月5日下午 ， 虎门大桥上的水马被撤除 。 图片来源：***我们视频
同济大学桥梁工程系教授葛耀君进一步解释 ， 5日下午涡振的产生 ， 除了桥梁气动外形改变外 ， 特定的风速、风向也是条件之一 。 “这两天正好广州天气非常好 ， 风速就比较均匀 ， 风吹过来的角度也不会改变 ， 这样是比较容易引起涡振的 。 ”
不过 ， 葛耀君同时表示 ， 从风向学来看 ， 风向有16个 ， 达到特定风向的概率为16分之一 ， 同时对风速也有要求 ， 因此 ， 使大桥产生涡振的气流发生是一个“小概率事件” 。
针对有市民反映5月4日下午经过大桥就已感到振动 ， 廖海黎表示 ， “现在说的第1次发生在5月5号 ， 可能那是最严重的时候 ， 但是在那之前 ， 这种涡振会一点一点地 ， 有一个从小到大的过程 。 ”
葛耀君也认为 ， 异常振动发生的时间或许还要早于5月4日 。 据其了解 ， 早在4月底 ， 桥面就放置了水马 ， 但数量不多 ， 因而振幅也不大 。
振动持续原因尚无结论
据***此前报道 ， 事发当天下午 ， 水马撤掉后 ， 涡振于18时暂停 ， 然而 ， 当日20时 ， 虎门大桥再次发生涡振 。
5月7日晚间 ， 虎门大桥新闻发言人向***采访人员表示 ， 目前 ， 大桥仍在以肉眼可见的幅度轻微振动 ， 对大桥的检测也在继续 ， 持续振动的原因尚无结论 。
5月6日晚 ， 在回答媒体提问时 ， 现场处置专家组成员吴明远称 ， 虎门大桥桥梁重量在15000吨以上 ， 一旦振动发生 ， “需要足够的时间平息下来” 。


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