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建成20多年,曾獲多項(xiàng)創(chuàng)新大獎(jiǎng)

異?;蝿?dòng)的虎門大橋怎么了

本報(bào)記者 李 艷

5日下午,廣東虎門大橋發(fā)生異常抖動(dòng),不少過往群眾表示整個(gè)大橋像波浪一樣“起起伏伏”地?fù)u晃,引發(fā)熱議。隨后,大橋管理部門封閉了大橋。

據(jù)了解,相關(guān)領(lǐng)域?qū)<乙掩s赴現(xiàn)場(chǎng)。在綜合了哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳校區(qū)柳成蔭、肖儀清和顧磊等老師意見后,專家分析認(rèn)為,現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速達(dá)到8米/秒左右,引發(fā)橋梁限幅渦振(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),其有限振幅計(jì)算是一個(gè)十分重要但又異常困難的問題)。

據(jù)悉,虎門大橋正在維修施工中,橋面加了1.2米高的擋墻,破壞了斷面流線型,從而引發(fā)渦振。目前,擋墻正在拆除。

虎門大橋是廣深珠高速公路網(wǎng)的主要組成部分,連接珠江兩岸,溝通深圳、珠海等重要城市,是廣東沿海地區(qū)的重要交通樞紐。虎門大橋于1992年動(dòng)工建設(shè),1997年建成通車。

虎門大橋系國(guó)家重點(diǎn)工程,多項(xiàng)技術(shù)曾獲創(chuàng)新大獎(jiǎng)

投資近30億元的虎門大橋是國(guó)家重點(diǎn)工程,是我國(guó)第一座真正意義上的大規(guī)?,F(xiàn)代化懸索橋。它建設(shè)規(guī)模大,結(jié)構(gòu)新穎,受外界環(huán)境影響大,無論是設(shè)計(jì)還是施工均為國(guó)內(nèi)首次嘗試,在我國(guó)橋梁史上有特殊的地位。

“盡管虎門大橋地處臺(tái)風(fēng)多發(fā)地帶,但是在設(shè)計(jì)之初已經(jīng)充分考慮這一因素,抗風(fēng)系數(shù)肯定是很高的。”深圳移步設(shè)計(jì)公司建筑設(shè)計(jì)師賈永曾長(zhǎng)期從事橋梁設(shè)計(jì)工作,他告訴科技日?qǐng)?bào)記者,“虎門大橋到現(xiàn)在不過20年的時(shí)間,我國(guó)的橋梁大部分都會(huì)按百年規(guī)劃來設(shè)計(jì)。”

虎門大橋建設(shè)期間,我國(guó)的大跨徑現(xiàn)代懸索橋技術(shù)可以說是空白階段,沒有現(xiàn)成的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范。從后來的情況來看,中國(guó)的工程師們很好地完成了設(shè)計(jì)和建造工作。正因?yàn)槿绱?,虎門大橋項(xiàng)目不僅獲得詹天佑土木工程大獎(jiǎng),更有數(shù)項(xiàng)技術(shù)獲廣東省科技進(jìn)步獎(jiǎng)和國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。

橋梁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不可或缺,但維護(hù)有好有壞

橋梁的安全,包括抗震和抗風(fēng)都是在設(shè)計(jì)和建造中的關(guān)鍵要素。為了實(shí)時(shí)了解橋梁的安全要素,現(xiàn)代橋梁一般都有健康監(jiān)測(cè)與評(píng)估系統(tǒng)。這是一套軟硬件結(jié)合的系統(tǒng),對(duì)橋梁的裂縫、航道、車流量、大橋的環(huán)境溫度、振動(dòng)情況、移位情況等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警。

業(yè)內(nèi)人士告訴科技日?qǐng)?bào)記者,虎門大橋也有一套這樣的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過對(duì)橋的連續(xù)位移進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),了解橋梁結(jié)構(gòu)在各種作用下的實(shí)際受力狀態(tài)和工作狀況;同時(shí)通過分析監(jiān)測(cè)結(jié)果得到結(jié)構(gòu)的振動(dòng)參數(shù),驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)、抗震設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)對(duì)大跨橋梁安全的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

值得一提的是,這位業(yè)內(nèi)人士表示,建筑的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)維護(hù)起來并不容易,一般10年左右軟硬件都需要更新,有些項(xiàng)目并不一定能及時(shí)置換更新,但他也強(qiáng)調(diào),橋梁監(jiān)測(cè)是所有建筑中最為重要的,像虎門大橋這樣的重要樞紐監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)該會(huì)保持良好運(yùn)轉(zhuǎn)。

美國(guó)塔科馬海峽大橋曾被微風(fēng)摧毀

對(duì)于此次虎門大橋異常抖動(dòng),一開始許多人認(rèn)為是當(dāng)時(shí)主橋風(fēng)速過大造成的。但也有當(dāng)?shù)孛癖姳硎?ldquo;風(fēng)并不太大”。說起來,歷史上還真有風(fēng)不大,但橋晃塌了的案例發(fā)生。最著名的便是美國(guó)塔科馬海峽大橋在微風(fēng)中塌陷。

塔科馬海峽大橋是位于美國(guó)華盛頓州塔科馬的懸索橋。1940年,在通車4個(gè)月后這座橋梁突然塌陷。據(jù)記載,當(dāng)時(shí)的風(fēng)速并不大,照理這樣的風(fēng)速本應(yīng)對(duì)大橋構(gòu)不成威脅,但大橋還是戲劇性地被微風(fēng)摧毀。

這次坍塌被認(rèn)為是空氣動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)分析不嚴(yán)密所致,對(duì)后續(xù)的橋梁設(shè)計(jì)和建造產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響,后來所有的橋梁,無論是整體還是局部,都必須通過嚴(yán)格的數(shù)學(xué)分析和風(fēng)洞測(cè)試。(科技日?qǐng)?bào)北京5月5日電)

責(zé)任編輯:趙睿

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