大桥有点“飘” 如何才能“定”

　　“涡振是个‘怪对象’。着实桥上有车行走，它的涡振（涡激振动）振幅比无车环境还会小些。换句话说，虎门大桥限速通车，也安详。”5月7日，长沙，中国工程院院士陈政清一启齿，就让科技日报记者愣了一下。

　　近期，我国大桥好像有点“飘”。4月26日，武汉鹦鹉洲长江大桥桥体产生海浪形晃动。9天后，广东虎门大桥悬索桥也来了一波相同的“神晃动”，让大桥“飘”上了热搜。

　　大桥为啥云云“飘”，奈何才气让桥“淡定”下来？记者就此到访湖南大学土木匠程学院、风工程试验研究中心。

　　大桥“飘”得很安详 为啥人们“瘆得慌”

　　抖音视频里虎门大桥的颠簸“大片”，实在让人瘆得慌。不外，专家均暗示，尽量大桥“飘”得明明，但仍安详。

　　怎样看大桥的“飘动”，陈政清以为可分“新闻”两种角度。大桥在计划时，均会思量布局承载手段，即大桥满载时最大下沉幅度。据估算，虎门大桥最大下沉幅度为2米，此次大桥“飘”幅0.5米阁下。从这一静力观念看，大桥很安详。

　　云云安详，为啥大桥涡振要封桥？这与“动态”指标有关。

　　“今朝类型划定的涡振加快度，计划允许最大值为0.1个重力加快度，高于这个值的振动，会让人感想不惬意。此次振动加快度高出了这个值，人的感觉就很明明晰。”陈政清揭秘了虎门大桥涡振给人的视觉“大片感”。不外，他增补，涡振振幅不大于0.35米时，车辆也能限速通行。

　　同样是“振” 但风速坎坷有别

　　让各人畏惧的尚有风速题目。无论鹦鹉洲桥照旧虎门大桥，始作“风”的风速均不大。云云温柔的风，都能让大桥“飘”起来，赶上台风咋办？

　　湖南大学土木研究院副院长华旭刚暗示，桥梁涡振从理论上不能消除，只能通过技能矫魅振。但不便是风速低能激发涡振的大桥就不能抵挡台风等狂风侵袭，这是两码事。对付台风等高风速发生的“颤振”，桥梁计划时有周密考量。

　　不外，关于虎门大桥涡振，另有几种揣摩。

　　虎门大桥是上世纪90年月中期建树的海边大跨度悬索桥，为箱梁布局，桥面呈流线型，其抗风机能理论上精采，此前也未呈现过明明涡振。此次呈现，或因近期大桥施工，在桥两侧加装全长段姑且挡板有关。

　　汗青上，有个闻名的“小风吹垮大桥”案例，即美国塔科马海峡大桥在轻风中塌陷。“塔科马海峡大桥桥面呈H型，是最不能抵挡涡振的外形。虎门大桥在施工中全线安装挡板后，也就从流线型酿成了H型，相同塔科马海峡大桥桥面。”陈政清说。

　　专家尚有种揣摩，与大桥“阻尼比”有关。普通说，“阻尼比”相同病毒抗体，代表其抵挡大桥振动的手段。阻尼比越小，大桥抗震手段就越低。虎门大桥存在25年之久，是否有也许阻尼比变小，影响到抗涡振手段？

　　人们都在纠结温柔的风吹动了健壮的桥。但着实风温柔与否不是重点，吹的角度才有技能含量。这个技能叫“攻角”。“春天为啥好放鹞子？由于气流从下往上形成‘攻角’。凡是攻角不高出3度，以是风洞试验是按正负3度举办测试。假如起风攻角大于3度，就也许引起振幅高于计划振幅。”陈政清说。

　　风照旧温柔的风，只是本年“攻角”也许更大。换言之，不是起风就会涡振。要引起涡振的前提颇苛刻：如风向根基和桥面正交，形成“正攻角”；风要“安稳”，紊流度小，而非风速忽高忽低。

　　大跨度桥梁越来越多 涡振“中国题目”要重视

　　“我们的抗风类型，首要针对跨度200米以内的桥梁计划。跨度小的桥梁不存在明明涡振题目。但大跨度桥梁，出格是悬索桥及持续梁桥，都易遇涡振题目，因此凡是回收风洞试验测试。”陈政清说。

　　环球自上世纪90年月起，就产生过多个大跨度悬浮桥的涡振。缘何今天存在这类涡振？陈政清以为，面临大跨度桥梁高阶模态涡激共振，存在一个亟须办理的“中国题目”，即抗风类型应进一步完美，思量大跨度桥梁的多阶涡振也许性。

　　“涡振受风和桥梁自身布局影响。风不能工钱节制，但我们能从桥梁上想步伐。”陈政清说。

　　步伐首要有两种：加大阻尼比，或改变桥梁气动外形。海外内大量观测研究表白，大都桥梁现实阻尼比低于类型阻尼比。因此可借助增进阻尼器来增大桥梁阻尼比。如湖南大学研究团队考量桥梁阻尼器“长命”身分，发现的电涡流阻尼器，能将震动转为电力耗损掉，变相增大阻尼比。同时，在对大跨度桥梁举办风洞试验时，适度调低测试阻尼比。

　　桥梁布局也很重要。湖南杭瑞高速动力谷大桥、矮寨桥等大跨度桥梁，均回收桁架桥布局，抗涡振手段更强。不外，对已成型的桥梁，举办气动形状改善也是研究热门。这些研究包罗桥位风情形数值模仿、大桥动力特征辨认、康健监测体系进级及涡振大数据说明、大比例节段模子风洞试验及减振法子、风—车—桥耦合振动说明等。

（编辑：河北网）

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