专家公布虎门大桥涡振原因（虎门大桥振动真正原因）

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虎门大桥为什么会晃动？专家称没有安全风险，到底是什么原因？

一辈子走过的桥比你走过的路都多，这是我们调侃别人资历不够的俗语，但话是怎么说，无论是谁桥都是经常走的，除非走过晃悠悠的吊桥，那些钢筋水泥桥晃动确实令人害怕，这宁折不弯的钢筋水泥还能像波浪一样起伏？

武汉鹦鹉洲长江大桥和虎门大桥发生异常抖动

4月26日的武汉鹦鹉洲长江大桥异常抖裂渗动时可能大家的关注度并不高，毕竟也不是特别严重，但5月5日虎门大桥的晃动就令人害怕了，笔者第一次看到虎门大桥那起伏波浪式的运动，即使对钢筋水泥结构性能有些了解的情况下仍然有些心有余悸，而且还从监控镜头中看到刚开始时还有车辆通过，不禁为他们捏了把汗，幸亏大桥维管单位迅速反应，立即停止通行，在这里要为他们点个赞！

大桥为什么会晃动？

大桥是由钢筋水泥架构的，在我们的印象中，钢筋水泥都是宁折不弯，但其实完全不是这样，钢筋水泥结构的形变程度可达1%，而且不会影响结构强度，也就是说我们建设的大桥有那么一点点变形，其实所有材料都会有一个形变范围，比如弯曲、拉伸和压缩，这些指标都不一样，而大桥的起伏正是材料弯曲形变的范畴！

那么有几个因素会造成大桥的弯曲呢？首先当然是重力效应了，所以悬索桥都会有一条条钢索把桥面拉住，避免它超过形变范围而垮塌！

另一个因素则是车辆经过的震动，如果冲击力够大，当然也可能造成桥面垮塌

还有一个则是风力因素，大桥遭遇强侧风时，会有两个效应，一个是涡振，另一个是颤振！涡振的全称涡激振动（vortex induced vibration，VIV），原因气流经过物体截面后，在物体背后产生周期性的漩涡脱落，由此产生对结构的周期性强迫力。我们看到的大风中横幅疯狂的上下波动，就是涡振，这是我们能见到的最常见现象。

涡震效应

涡振的频率与幅度与物体的气动结构外形有好盯关，基本上会通过截面的形状来破坏涡旋的脱落，因此大部分条件下涡旋会提早脱落不至于引起连续的振幅与桥面共振频率一致。

设计的时候不能避免这种情况吗？

桥梁设计时候会有一个风洞模型数据采集过程，即将大桥将要建成的形状按比例缩小，在风洞中施以各种风速，看看桥梁是否会在常见气象条件下发生共振而危害桥梁安全，一座理论上安全的的桥梁应该在所有风速上都不会出现这种状况，但理论上往往是一个各方妥协的过程，即保证绝大部分条件下桥梁安全！

但设计者会尽可能将这个绝大部分比例提高的百年一遇或者千年一遇，那为什么虎门大桥几十年都没有发生让桥面明显欺负的涡振，为什友源和么今年就很特别呢？据公开报道的资料，虎门大桥在维护过程中在桥跨边护栏连续设置水马，改变了原初设计时的气动外形，因此在某种风速下，这个气动效应就会诱发涡振，导致桥面起伏。

大桥晃动为危及桥梁安全吗？

从结构强度上来看，如果不超过设计标准，那么短期的涡振并不会对结构产生破坏，但长期可能会造成材料结构疲劳，最终寿命提前到来、强度降低而毁坏桥梁，因此当务之急是恢复虎门大桥的气动外形，如果仍然有震动的话，模型再吹风洞，看在哪些位置增加一些设计破坏这个气动效果而使大桥更安全。

虎门大桥的专家组称，大跨度悬索桥都会存在大小不一的涡震现象，幅度较小的我们不易察觉，5月5日的振幅比较大，尽管还不至于破坏结构，但可能影响行车安全！

广东省交通运输厅、省交通集团连夜组织中国内地12位知名桥梁专家召开专题视频会议进行了研判。根据现有掌握的数据和观测到的现象分析，虎门大桥悬索桥结构安全可靠，此次振动也不会影响虎门大桥悬索桥后续使用的结构安全和耐久性。

基于理由是振幅有限，涡震的振幅不会无限加大，因为在一定风速范围内会产生锁定现象，即空气的阻尼作用会阻止振幅增加，但风速增加后频率会脱离固有频率，那么共振消失，涡振带来的振动消失，所以专家组的结论是可信的。

历史上因为共振而坍塌的桥梁

因为共振被摧毁的大桥，美国塔柯姆大桥不是第一座，但绝对是最著名的一座，每次说到桥梁共振垮塌，那么1940年美国塔柯姆大桥共振被毁必须一提，因为它在大风中被吹到上下起伏，最后越来越严重，然后桥面断裂掉入河中的整个过程，被记录了下来，作为桥梁设计界的反面典型，学习桥梁设计的朋友这段录像是必看的保留节目。

桥面扭转作用非常明显

但引发塔柯姆大桥坍塌的不是涡振，而是颤振，颤振是条带状结构在横向气流作用下发生的大幅振动，并且具有以扭转振动为主的特征，最后断裂时现象是扭转断裂坠入河中，这镜头绝对令人记忆犹新！

风洞吹建筑物

所以从此以后，所有大型建筑，吹风洞是必须的，包括哪些上百层的高楼，因为空气动力效应下的变形，同样可能会引发共振，即使没到倒塌标准，那摇晃也会导致高层办公的人员头晕脑胀！

101大楼的抗震大球

另外还有抗震需要，会在大楼高层设置主动抗震来应对地震和大风的空气动力效应，比如上海大厦的慧眼，台北101大楼的抗震大球等，都是主动抗震措施！

广东虎门大桥为什么会异常抖动 虎门大桥结构安全

1、经专家组初步判断，虎门大桥悬索桥本次振动主要原因是，由于沿桥跨边护栏连续设置水马，改变了钢箱梁的气动外形，在特定风环境条件下，产生的桥梁涡振现象。

2、专家还有种猜测，与大桥“阻尼比”有关。通俗说，“阻尼比”类似病毒抗体，代表其抵抗大桥振动的能力。阻尼比越小，大桥抗震能力就越低。虎门大桥存在25年之久，有可能阻尼比变小，影响到抗涡振能力。

3、虎门大桥结构安全：近期，我国大桥似乎有点“飘”。4月26日，武汉鹦鹉洲长江大桥桥体发生波浪形晃动。9天后，广东虎门大桥悬索桥也来了一波类似的“神晃动”，让大桥“飘”上了热搜。

4、如升抖音视频里虎门大桥的波动“大片”，着实让人瘆得慌。不过，专家均表示，尽管大桥“飘”得明显，但仍安全。

5、对于大桥的“飘动”，中国工程院院士陈政清认为可分“动静”两种角肢中度。大桥在设计时，均会考虑结构承载能力，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”历橡山幅0.5米左右。从这一静力概念看，大桥很安全。

虎门大桥抖动是怎么了

虎门大桥抖动主要原因是由于沿桥跨边护栏连续设置水马，改变了钢箱梁的气动外形，在特定风环境条件厅茄下，产生的桥梁行困涡振现象。另外，也有专家猜测也可能与大桥“阻尼比”有关。

对于虎门大桥振动事件，广东省交通运输厅、广东省交通集团连夜组织了国内12位知名桥梁专家召开专题视频会议进行了研判。专家组初步判断，虎门大桥悬索桥本次振动的主要原因是：沿桥跨边护栏连续设置水马档伏念，改变了钢箱梁的气动外形，在特定风环境条件下，产生了桥梁涡振现象。

虎门大桥桥梁专业人员介绍，桥梁遇到特殊风况会晃动是正常的，一般遇到漩涡风桥面晃动比较大，桥梁涡振现象是当大气边界层中近地风绕过桥梁时，可能会产生流动分离和周期性的漩涡脱落，使结构上下或左右两侧表面出现交替变化的正负压力和力矩，称为涡激力。涡激力可能会引起结构横风向或扭转方向有限振幅的振动。

虎门大桥为什么会晃动？

据专家分析，水马是涡振诱因，连续设置水马，改变了钢箱梁的气动外形，虎门大桥才会晃动。

2020年5月5日下午袜数，虎门大桥发生异常抖动，全桥路段已实施双向全封闭，禁止通行截至2020年5月7日，虎门大桥仍有轻微振动，暂未确定恢复通行的时间，管养单位已准备对桥梁组织大修。5月7日16时30分开始，虎门大桥通航水域恢复通航。2020年5月15日9时，虎门大桥恢复通车 。

建设历程

1981年6月帆差，广东省公路建设公司与香港合和中国发展有限公司共同签署合建虎门大桥高速公路意向书。

1991年5月，虎门汽车渡口竣工运营，很快就出现因运力不足问题，广东省政府随即推进虎门大桥项目。

1992年春季，广东省委、省政府决定把虎门大桥工程项目从广深珠高速公路的项目合作合同中分离出来，由省交通厅组织实施，采用中外合作集资修建，以独立核算、自负态好皮盈亏的方式，筹建一个新的项目公司进行建设和管理； 同年5月27日，虎门大桥举行开工奠基仪式；同年10月28日，虎门大桥动工建设。

以上内容参考：百度百科-虎门大桥

这个团队厉害！虎门大桥异常振动问题让他们解决了

5月5日下午，虎门大桥悬索桥发生明显竖向弯曲振动现象，振感明显，引起多方关注。大桥管理方迅速启动应急预案，并随后采取系列相应举措。5月15日上午9时，虎门大桥恢复交通。记者获悉，助力虎门大桥恢复通尺辩车，长安大学桥梁抗风抗震团队起到了非常重要的作用。

据介绍，5月8日，长安大学公路学院教授，博士生导师，长安大学公路学院桥梁工程研究所所长李加武接到广东交建集团邀请，赴一线参加虎门大桥悬索桥抗风研究相关工作。接到任务第一时间，长安大学桥梁抗风抗震团队迅速行动，克服疫情期间的种种困难，以超常速度、最短时间完成了虎门大桥模型的设计和加工。安装调试好之后，首先在风洞实验室里再现实桥风致振动情况，随后尝试各种抑制振动的气动措施。

据了解，自5月8日至5月15日大桥通车，师生不眠不休整整一周，找到了虎门大桥振动的原因，检验了可行抑振措施并递交广东省交通厅。

为解决虎门大桥异常振陵败缺动的问题，长安大学、同济大学和西南交通大学三个学校并肩作战。确定产生“涡振”的三方面原因：内因是因为阻尼比低，以及气象条件等。

5月9日上午，李加武教授赴大桥现场，与各方面专家一道昼夜研讨解决方案，在前方负责整理试验数据供交建集团参考。高广中、王峰、白桦教授等课题组成员在学校风洞实验室与李加武教授通过隔空的方式线上互动，李加武老师在一线和其他单位碰头交流，返回来再完善试验方案、工况，进行试验。

团队成员高广中老师表示，虎门大桥的涡激共振是全国瞩目的，桥梁双向封闭对市民生活影响较大，对团队成员来说最大的挑战就是时间紧、任务重。因为现象本身比较复杂，后面采取的措施枯扒，需要制定很多方案来进行试验，反复论证效果，这就需要团队成员拿出能吃苦、能战斗的精神，发扬“大将”精神，在最短的时间内提出切实可行的方案。

记者采访了解到，长安大学在抗风抗震方面的研究从刘健新老师开始到李加武教授，延续至青年一代，三代人对科研孜孜以求的钻研精神一直被传承。

虎门大桥为什么会抖动 虎门大桥抖动的原因

1、虎门大桥异常抖动是受主桥风速大影响，产生涡振。为了安全起见，目前虎门大桥已经封闭，桥下航信灶道也停航。

2、当风速经过桥梁某个结构面时，在结构物的后方形成漩涡。当漩涡从结构物的两侧交替脱落时，便作用结构物一个交变的周期激励，引起滑困扮结构物的周期性振动。这就是尺虚涡振。

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