虎门大桥颤动！堆物改变主梁气动外形？专家分析来了

2020-5-12 09:29| 发布者: weixin| 查看: 656| 评论: 2|原作者: weixin|来自: 声振之家公众号

摘要: 振动的桥梁通过气流的反馈作用不断吸取能量，当达到临界风速时，使振幅逐步增大直至最后使结构破坏的发散性振动。

5月5日下午14时许，虎门大桥悬索桥桥面出现可感知的波浪般晃动，虎门大桥自1997年通车23年以来从未发生如此振动。

根据大桥风致理论，悬索桥主梁的风致振动主要包括：

· 高风速颤振发散；

· 低风速均匀风场下的涡振。

悬索桥颤振(Flutter)

振动的桥梁通过气流的反馈作用不断吸取能量，当达到临界风速时，使振幅逐步增大直至最后使结构破坏的发散性振动。该振动多发生在风速较大的情况，根据节段模型风动试验，虎门大桥的颤振临界风速大于79m/s，远大于现在发生振动的约9m/s，因此可以排除这种情况。

涡激共振(Voxtex-excited Resonance)

风绕流经钝体结构时可能发生旋涡的脱落，出现两侧交替变化的涡激力，当旋涡脱落频率接近结构的自振频率时，所激发出的结构共振现象。多发生在小于25m/s的较低风速，与本桥的情况吻合。

近日风振现象主要表现为：

· 主梁发生周期性规律竖向振动；

· 风振风速大概在4级~5级（风速9m/s左右）风速期间。

根据大桥的振动情况，初步判断本次发生的风振属于主梁竖弯涡振。涡振属于有限幅值的振动，由于主梁的气流旋涡脱落频率与主梁自振频率接近引起的，不会引起大桥的安全问题。同时，本次涡振主要是由于大桥在检修期间，在桥面堆放了施工附属物体（水马等），改变了主梁的气动外形造成的。

来源：土木吧微信公众号（ID：tumubar），作者：匿名桥梁专家。

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