專家:大橋無倒塌風險
據《南方都市報》報道:虎門大橋發生異常抖動事件引發社會關注。目前,虎門大橋將繼續封閉雙向交通,有關單位正全力加快檢測。
虎門大橋安全通行備受關注,此次抖動是否意味着虎門大橋出現質量的問題?內地媒體採訪了哈爾濱工業大學(深圳)土木與環境工程學院教授蕭儀清,以期解釋市民關注的十個話題。
蕭儀清博士是哈爾濱工業大學深圳研究生院土木與環境工程學院副院長、教授,也是土木工程學會結構與橋樑分會風工程專業委員會委員、振動工程學會隨機振動專業委員會理事、中國建築學會抗震防災分會結構減震控制專業委員會委員。在五日虎門大橋出現振動後,蕭教授接受採訪時就表示,振動原因是因為水馬改變斷面流線引發渦激共振。
小幅振動正常現象
蕭儀清表示,懸索橋屬於柔性橋,大跨徑懸索橋出現小幅振動屬於正常現象,這次產生渦振的虎門大橋主跨徑達八百八十八米。懸索橋有時在較低風速下產生振動,幅度較小眼睛不能分辨,在特殊條件下會產生較大振幅,五日下午出現的振動是由於沿橋跨邊護欄連續設置水馬改變了鋼箱樑的氣動外形,在特定風環境條件下產生了橋樑渦振現象。如果水馬拆除之後還有顯著振動,則需要做專門性的檢測和研究。
蕭儀清指出,橋的振幅有一個安全界限,如果超過這個界限就會出現問題,同時它還有個正常使用界限,是指振幅沒有超過安全界限,但不適宜行駛車輛,五日虎門大橋就屬於這個情況。虎門大橋這次振動是渦激共振,它是一種限幅振動,即在穩定的條件下產生較為穩定的振幅;但是像一九四○年美國塔科馬大橋倒塌,是顫振和馳振偶合的結果,這是一種發散型振動。虎門大橋沒有倒塌風險,是因為渦激共振的振幅還遠未達到倒塌的臨界值。
振幅沒有超過限值
蕭儀清說,主要就是依據橋樑振幅沒有達到相關限值。比如,一把塑料尺子,你想給他掰得變形,它是會變形,但並不會斷。但如果再用力掰,過了限值它就斷掉了,這個限值就是我們判斷的一個依據。當然,這個結論還需要根據現場掌握的數據和觀測到的現象綜合分析。
蕭儀清表示,出現渦振的因素是多方面的,但不會是因為使用了二十多年年限過長的緣故。大橋的修建都有一個設計使用壽命,一般都是一百年,一些特大型重點橋樑的設計使用年限還會更長。但不是說一個橋樑一百年它都不會壞,橋樑一定要正常設計、正常施工、正常使用、正常維護,在這四個正常的情況下才可以保證它的安全。
何時能恢復通車?
蕭儀清稱,如果水馬拆除之後,顯著振動現象可以消除,則可以較快通車。否則,需要先找出問題,再制定合理可行的改進方案,然後予以施行,找出問題並且系統性地去研究它,都是需要一定的時間。