虎门大桥异常抖动？港珠澳大桥抗风试验专家详解( 二 )
虎门大桥 图片来源：摄图网3.涡激振动不影响桥梁结构安全NBD：国内外类似的大桥异常振动普遍吗？原因是否都是相似的？廖海黎：从丹麦的大海带桥 ， 到日本东京湾桥、俄罗斯伏尔加河大桥 ， 再到前段时间武汉的一座悬索桥——鹦鹉洲大桥晃动 ， 不管国内还是国外 ， 发生风致振动的报道还是有一些 。这些桥梁的振动 ， 原因基本上都是同一类型 ， 即涡激振动 。 涡激振动是风致振动的一种 ， 其特点是在较低的风速下 ， 如三、四、五级风 ， 就可能发生振动 。 这也意味着这种振动出现的频率会比较高；涡激振动的另一个特点 ， 是振幅有限 ， 这种振动对桥梁结构自身的安全性不会造成影响 ， 影响主要还是体现在对人的舒适性、行车的安全性上 。4.不用担心虎门大桥被“吹垮”NBD：一些公众担心这种振动会不会越来越大 ， 甚至演变为国外出现过的桥梁被“吹垮”的情况？廖海黎：国外的确出现过这种情况 。 美国的塔科马海峡吊桥1940年7月通车 ， 4个月后就被风吹垮 。 该桥开始是小幅度振动 ， 后来风越来越大、振动越来越大之后桥毁掉了 。不过 ， 对虎门大桥应该说不担心这个问题 。 桥梁的风致振动有很多类型 ， 我们比较关注的主要是两种类型的振动 ， 一是涡激振动 ， 另一个就是颤振 。 颤振是一种在很高风速下 ， 可能破坏桥梁结构的严重振动 。 虎门大桥发生颤振的风速实际上比超级台风还要高 。在美国1940年塔科马吊桥坍塌后 ， 颤振就被作为大跨度桥梁设计中第一重要的因素来考虑 ， 现在的科技手段能够保证桥梁在寿命期不发生颤振 。 所以经过专门抗风试验的大跨度桥梁 ， 只要试验、设计和施工中没有什么失误 ， 抗风安全性都是有充分保证的 。塔科马吊桥坍塌后 ， 世界上再没有一座桥梁因为颤振发生问题 。 虎门大桥当时涡激振动和颤振的试验肯定都做过 ， 这次发生的涡激振动是非正常因素导致的偶发振动 。5.对“老桥”抗风性无须担心NBD：虎门大桥1997年建成通车 ， 之后桥梁的抗风设计和风致振动抑制措施还在不断向前发展 。 不少人关心 ， 在那之前的“老桥”抗风性会不会相对较差？未来长期运行中是否安全？廖海黎：虎门大桥到现在已经通车20多年了 ， 包括抗风设计技术在内的各方面技术有了长足进步 ， 但“老桥”的抗风安全性应该不用担心 。一方面 ， 过去技术也好、认识也好 ， 比现在肯定会有差距 ， 但当时虎门大桥设计时 ， 抗风能力已经能够保证桥梁安全了 。 后来为了让桥梁运行更安全、更好 ， 我们还在不断做一些新技术研发 。 例如桥梁减振技术 ， 应该说就比20多年前要进步了很多 。另一方面 ， 虎门大桥是我国第一座大跨度钢箱梁悬索桥 ， 具有里程碑意义 。 在那之前 ， 我国的大桥基本上都不是悬索桥、斜拉桥等所谓的柔性桥梁 ， 柔性桥梁在我们国家的发展 ， 也就是近20多年的事情 。在这之前更老的一些大桥 ， 如1957年建成的武汉长江大桥等 ， 都是桁架梁形式 ， 属于梁桥 。 梁桥的跨度不如柔性桥大 ， 但抗风性能却比柔性桥梁要好 ， 所以那些“老桥”在抗风方面无须担心 。
武汉长江大桥 图片来源：摄图网6.港珠澳大桥克服台风难题NBD：那么 ， 在桥梁抗风问题上 ， 全球范围内是否还有什么技术瓶颈？港珠澳大桥规模更大 ， 其抗风方面有什么突破或创新？廖海黎：现在已经开始发展超大跨度桥梁了 ， 这对柔性桥梁的抗风提出了更高要求 。实际上 ， 土耳其目前已经在建设超过2000米的悬索桥 ， 我国也正在规划跨度超过2000米的桥梁 。 超大跨度悬索桥可能会带来一些新的问题 ， 如非线性问题 ， 这就需要在设计理论、方法、技术上都有新的发展才能够适应需求 。港珠澳大桥全长50多公里 ， 整体上虽是一个很长的桥 ， 但其中大部分都是普通的、跨度不大的桥梁 ， 只有几座在航道上的通航孔桥属于大跨度柔性桥梁——斜拉桥 。 从斜拉桥的跨度对比 ， 世界范围内这几座桥的跨度实际上又不算大了 ， 国内外比其跨度大的斜拉桥还有不少 。
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