大桥设计时,都是允许一定范围的抖动的,对机构无损害,大桥,其实一直会轻微抖动,只是太微小,感觉不到而已。很多人之所以会对大桥发生异常抖动感到恐惧,一方面是担忧生命安全无法得到保障,另一方面则是自己对大桥为什么会这样抖动并不了解,大桥异常抖动,无外乎就是自身原因和外力因素。
1、广东虎门大桥每年都大检查,为什么会出现异常抖动?
大桥发生波浪形的上下摆动,很多人说是“水马”影响受力所致(当时风速算低的),但我第一感觉就可能是某些吊索松弛了,使得有些桥面承托力不够,受力不均,从而出现较大幅度上下摆动。可以做个极端假设:假如只剩中间的钢缆正常承托,其他都断开,整个桥面就会容易出现像跷跷板那样上下摆动,“水马影响说”不敢苟同,毕竟水马只有1米高度,是塑料的,也只灌了大约一半水,比起旁边一两米高密密麻麻的汽车,无论是重量和体积,根本不算什么,风一吹就会倒,而且水马本身是有阻尼作用的。
如果水马都造成这么大影响,为何不先考虑汽车影响呢?要知道当天汽车的流量是当年设计流量的近十倍(所有增加的重量都由两根主钢缆承担上,细思极恐)!所以,这次未遂事故应当引起足够重视,切莫轻言“没问题”,需要更深入地调查,有必要的话,把钢索全部更换。反正以虎门大桥の收益,这点支出根本不算什么,即使拆了重建也负担得起,
由于很多东西可以再利用,都是现成的,重修时间也不会太久。现在负面影响肯定不小了,但好在没有发生人命事故,尚在可控中,如果任其发展,出现灾难性事故,对中国桥梁基建产业将是前所未有的打击。关于钢缆为何锈蚀,我想补充一下,钢缆、吊索锈蚀不排除是水份的影响,一个可能是施工时带入了水份,另一个是后期水份渗透。钢缆应该是用防腐涂料保护的,涂层在日晒雨淋,高低温交替作用下,是会有微量水份渗透的,
比如食品包装袋,别看厚厚的薄膜,在高压锅里蒸煮,水份是可以穿透薄膜的,减少高温穿透的办法之一就是复合一层金属铝箔(就算铝箔也会透水透气,只不过程度低得多,越厚效果越好),不知道虎门大桥是否可以采用类似措施保护钢缆、吊索。另外钢缆表面的杂质是否会释放结晶水、腐蚀性物质,涂料老化降解是否释放出水份、腐蚀性物质也值得考虑,
2、广东虎门大桥异常抖动,到底是豆腐渣工程,还是只是风比较大?
虎门大桥异常抖动,即不是豆腐渣工程,也不是因为风力过大。而是一个普通人没有听说过的名词卡门涡街!虎门大桥不仅仅是一座桥梁,它是一座集多处桥隧为一体的群体工程,全路段共有23座大小桥梁(包含3座特大桥)、三座隧道、两座大型互通立交桥和一座大型收费站,而本次发生抖动的部分是主航道桥。也就是下图这个部分,的悬索桥部分,
卡门涡街在一定条件下的定常来流绕过某些物体时,物体两侧会周期性地脱落出旋转方向相反、并排列成有规则的双列线涡。开始时,这两列线涡分别保持自身的运动前进,接着它们门互相干扰,互相吸引,而且干扰越来越大,形成非线性的所谓涡街,卡门涡街是粘性不可压缩流体动力学所研究的一种现象。流体绕流高大烟囱、高层建筑、电线、油管道和换热器的管東时都会产生卡门涡街,
那这种情况怎么就发生在了虎门大桥上呢?这是因为虎门大桥两侧增加的水马防护也就是这个。当风吹过这些水马时,形成的卡门涡街,从而造成虎门大桥桥面抖动,大桥两边增加的水马改变了大桥的共振特性,当一定速度的风吹过穿过大桥的气流会周期性地产生两串平行的反向旋涡,连续性的旋涡会对被绕的桥梁产生周期性浸染力,这种浸染力和大桥震动的频率接近时,就会产生共振。
3、为什么最近国内多个大桥异常抖动?是巧合还是其它原因?
首先,我不知道这个事情,其次,大桥异常抖动,无外乎就是自身原因和外力因素。中国的造桥技术独步天下,设计和质量是有保证的,多个大桥异常抖动,肯定是外力因素,比如地震、大风、超载等,第三,大桥设计时,都是允许一定范围的抖动的,对机构无损害,大桥,其实一直会轻微抖动,只是太微小,感觉不到而已,第四,万一出现结构损坏,不严重的伤害,可以加固补救,寿命影响不大。
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