橋面振動(dòng)是因?yàn)榈跛麂摻z斷了嗎

流言：2020 年5 月5 日14 時(shí)左右，虎門(mén)大橋出現(xiàn)了異常振動(dòng)，橋面以“波浪狀”上下晃動(dòng)。有人認(rèn)為，橋面振動(dòng)是由大橋吊索鋼絲斷裂引發(fā)。

真相：虎門(mén)大橋建于1992 年，全長(zhǎng)4 588 米，是連通廣州市南沙區(qū)與東莞市虎門(mén)鎮(zhèn)的一座跨海大橋，同時(shí)也是我國(guó)第一座真正意義上的大規(guī)模現(xiàn)代化懸索橋。

懸索橋是指以通過(guò)索塔懸掛并錨固于兩岸（或橋兩端）的纜索（或鋼鏈）作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁，主要由懸索、索塔、錨碇、吊桿、橋面系等部分組成。相對(duì)于其他橋梁，懸索橋可以使用較少的物質(zhì)建造，且能夠跨越較長(zhǎng)的距離。在水面上，懸索橋可以造得比較高，大船可以從橋下通過(guò)，且在造橋時(shí)無(wú)需在橋中心建立暫時(shí)的橋墩。

不過(guò)，作為一種大跨徑柔性結(jié)構(gòu)，懸索橋?qū)︼L(fēng)的作用十分敏感，抗風(fēng)穩(wěn)定性是影響懸索橋設(shè)計(jì)和施工的關(guān)鍵。其中，橋梁寬跨比、風(fēng)的特性等都是影響橋的抗風(fēng)性的重要因素。

在虎門(mén)大橋出現(xiàn)異常振動(dòng)之后，國(guó)內(nèi)多名橋梁專(zhuān)家對(duì)該橋進(jìn)行了研判。5 月6 日凌晨，廣東省交通集團(tuán)通報(bào)稱(chēng)：專(zhuān)家組初判，虎門(mén)大橋懸索橋振動(dòng)的主要原因是沿橋跨邊護(hù)欄連續(xù)設(shè)置的水馬改變了鋼箱梁的氣動(dòng)外形，在特定風(fēng)環(huán)境條件下產(chǎn)生了橋梁渦振現(xiàn)象。

渦振又稱(chēng)渦激振動(dòng)，是橋梁結(jié)構(gòu)的一種風(fēng)致振動(dòng)形式。橋梁渦振是一種兼有自激振動(dòng)和強(qiáng)迫振動(dòng)特性的有限振幅振動(dòng)，它在一個(gè)相當(dāng)大的風(fēng)速范圍內(nèi)可保持渦激頻率不變，產(chǎn)生一種“鎖定”現(xiàn)象。

值得注意的是，橋梁渦振不在于風(fēng)力有多大，它是一種共振效應(yīng)，這也就解釋了在當(dāng)天風(fēng)速不大的情況下，虎門(mén)大橋卻產(chǎn)生大幅振動(dòng)的原因。由于渦振和氣流之間會(huì)相互制衡，渦振振幅不會(huì)無(wú)限增大，因此很少會(huì)造成結(jié)構(gòu)的徹底損壞。也就是說(shuō)，虎門(mén)大橋的振動(dòng)只是偶發(fā)事件，不會(huì)影響后期使用。