高铁经过桥面会晃动吗？大风吹来会“涡振”吗？沪苏通大桥设计者揭秘
“从2005年开始桥位论证 ， 大桥伴随我15年 。 ”在中铁大桥勘测设计院第二设计院副院长、沪苏通长江公铁大桥设计项目负责人张燕飞眼中 ， 这座跨江大桥就像自己的孩子 。
作为世界上首座跨度超千米的公铁两用桥梁 ， 也是江苏继南京长江大桥之后的又一座公铁两用长江大桥 ， 沪苏通长江公铁大桥通车在即 ， 大桥为何要建这么长跨度？能抗住大风吗？会不会发生涡振？ 近日 ， 扬子晚报/紫牛新闻采访人员在桥上采访了张燕飞 。
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大桥为何建在这？一“跨”为何超千米？
“沪苏通大桥最初的选址并不在这里 。 ”张燕飞告诉采访人员 ， 大桥设计伊始 ， 团队就在总设计师高宗余的带领下开始了桥位论证工作 。 “从2005年到2010年 ， 这5年里我们在反复论证桥位 ， 最初在苏通大桥下游选择了4个桥位 ， 对600平方公里江底进行了勘测 ， 但是那边接近入海口 ， 航运密集 ， 可谓黄金水道 ， 最好的桥位早就被选完了 。 ”
考虑到充分利用过江资源 ， 且保证铁路与航道通行安全 ， 经过多次桥址比选 ， 2010年7月 ， 交通运输部同意在规划的锡通过江通道上建设通沪铁路的跨江大桥 ， 并形成综合性过江通道 。
回顾近些年来 ， 江苏几乎每建一座大桥都要创纪录 ， 为什么大桥这一“跨”要超千米？难道只为冲世界第一？
“当然不是 。 ”张燕飞说 ， 从上游江阴长江大桥到沪苏通长江公铁大桥 ， 每天江面通行船舶超过3万艘 ， 为满足长江通航净宽要求 ， 大桥跨度必须超过千米 ， 才可满足10万吨货轮通航 。
桥位所处的长江段宽度达到6公里 ， 宽阔的江面对通航的要求高 ， 也必然对大桥的结构有所要求 。 综合桥位所处的地质、水文等复杂条件 ， 设计团队最终将沪通桥的主跨定为1092米 。 “它是经过精确计算得出来的 。 简单来说 ， 就是江宽、航道以及防洪的要求决定了大桥的跨度 。 ” 
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【高铁经过桥面会晃动吗？大风吹来会“涡振”吗？沪苏通大桥设计者揭秘】大桥会不会发生涡振？能抗几级大风？
桥位、跨度确定了 ， 接着就是设计桥型 。
考虑到斜拉桥设计刚度大 ， 抗风稳定性好 ， 能更好地满足高铁行车要求 ， 大桥最终确定为斜拉桥桥型 ， 其设计规模是目前世界最大的斜拉桥 ， 可抗13级台风 。
前段时间 ， 国内多座桥梁发生涡振 ， 引发社会关注 。 对此 ， 张燕飞表示 ， 沪苏通长江公铁大桥不太可能发生这种情况 ， 经风洞模拟试验表明 ， 即使有 ， 最多1到2厘米 ， 微不足道 。
他告诉采访人员 ， 首先 ， 沪苏通长江公铁大桥体量很大 ， 全桥用钢量48万吨 ， 相当于12个“鸟巢” ， 要激起着一个涡振 ， 需要很大的能量 。
第二 ， 桥的阻尼比较大 。 举个简单的例子 ， 推一个钟摆 ， 它会两边摆再慢慢停下来 ， 停得越快 ， 说明阻尼越大 。 大桥铁路面铺的道砟 ， 便相当于天然的阻尼器、减震器 。
第三 ， 与一般公路桥不同的是 ， 双层公铁两用大桥的钢桁梁桁架结构 ， 会在风吹来时 ， 把旋涡打散 。
“就在前段时间 ， 桥上亮化施工的工人告诉我 ， 那天晚上突然起了一阵大旋风 ， 几块展板瞬间吹成了麻花状 ， 工人只能伏在地面 ， 但是桥并没有受到影响 。 后来调出资料发现 ， 当时桥面风速达到44米/秒 ， 也算是给大桥提前做了个体检 。 ”
“但是 ， 高铁经过时 ， 大桥可出现1到2米的上下移动 ， 这是正常的桥面变形 ， 对桥梁柔性提出更高要求 。 ” 张燕飞告诉采访人员 。
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