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1 # 石頭的未來
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2 # 我是花花木木
昨天,廣東虎門大橋橋面突然較大幅度的振動,隨後交通部門進行了封橋。而這種橋面振動搖擺讓很多人看傻了眼:鋼筋水泥結構的橋樑竟然還會這樣振動。虎門大橋於1992年10月28日動工建設,1997年6月9日建成通車,1999年4月20日透過竣工驗收。到現在,已經使用超過20年,質量肯定是沒有問題的。那麼這種罕見的振動到底是怎麼一回事呢?來看看專家的解釋。
經過多名專家組成的專家組聯合調查,公佈虎門大橋懸索橋本次振動的主要原因是:沿橋跨邊護欄連續設定水馬,改變了鋼箱梁的氣動外形,在特定風環境條件下,產生了橋樑渦振現象。虎門大橋的鋼架結構是完全沒有問題的。而水馬,也就是用於分割路面或形成阻擋的塑制殼體障礙物,裡面可充水來增加重量。本來這些水馬只是用來進行交通引導,但由於橋樑不同於普通路面,隨意堆放大量水馬,關鍵是這風也是以一個正好的角度來吹,於是就出現了這些令人感到不可思議的振動。只要拿走這些水馬,虎門大橋還是可以正常使用的。
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3 # 晚風vov
5月5日下午,虎門大橋懸索橋橋面晃動比較大,振幅較為明顯。據虎門大橋橋樑專業人員介紹,橋樑遇到特殊風況會晃動是正常的,一般遇到旋渦風橋面晃動比較大。但是像這樣的晃動明顯不是普通的風引起的。
虎門大橋渦激振動的危害
歷史上對風致橋樑振動研究最早的例子是1940年美國塔科瑪峽谷橋。下面動圖是當時錄影。大橋被風吹垮發生於美國1940年11月7日上午11時,原因是卡門渦旋。
卡門渦旋是流體力學中重要的現象,在一定條件下的定常來流繞過某些物體時,物體兩側會週期性地脫落出旋轉方向相反、排列規則的雙列線渦,經過非線性作用後,形成卡門渦旋。
什麼是渦激振動•風流經鈍體結構時會在結構的兩側產生不對稱的旋渦脫落,使結構表面受到週期性的正負壓力,在一定風速下結構所受合力的頻率與結構的自振頻率一致,此時結構發生渦激共振。
•渦激振動是一種簡諧振動,其振動形式通常表現為橫風向振動或扭轉振動。
•結構振幅較大時,結構的運動對氣體的擾流形態產生反饋作用,使旋渦脫落頻率在一定風速範圍內和結構固有振動頻率相等,即渦激共振的“鎖定”現象。鎖定現象增加了結構發生渦振的機率,增強了三維結構上的渦激力的相關性。
•渦激振動是一種限幅振動,對結構的質量和阻尼較為敏感,當結構質量和阻尼均較小時,渦激共振振幅可能很大。
•渦激振動常發生在較低風速下,出現頻度較高,易使結構構件產生疲勞破壞、人感不適、危及行車安全。
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4 # 歪仔正
5月5日14時,虎門大橋發生明顯振動,影響了交通執行和安全保障,得知此訊息後,大橋管理部門啟動應急預案,採取雙向措施,廣東省相關部門召集12位橋樑專家進行研判,到底虎門大橋為什麼發生振動?有什麼科學原理嗎?專家表示虎門大橋連續設定水馬,改變了鋼箱梁的氣動外形,在有風的條件下,橋樑就呈現渦振現象,一般較低風速下的渦振幅度很小,用肉眼很難察覺,但是風速到了一定程度,渦振幅度就會變大,而且相當明顯。
渦振對橋樑結構沒有影響,肯定是安全的,但對車裡人的舒適度產生或多或少的影響,很容易發生交通事故。為了保證虎門大橋的交通安全,管養單位已經對大橋進行了全面檢測,專家組也提供指導方案。
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5 # 記者有話說
廣東虎門大橋異常抖動看到這樣一個話題,廣東虎門大橋異常抖動,其實前幾天武漢鸚鵡州大橋也發生了類似的橋面振動。究其原因,在於事發時的風速吹動了橋面,引起了振動。事發橋面出現如此巨大的振幅,說明此時的頻率已經接近橋面結構共振的頻率了。
共振,在樂器中非常常見,可以提高振幅,讓聲音更響亮。但是在結構設計中,卻一直是避之不及,談振色變。
因為,共振意味著振動幅度越來越大,完全不可控。理論上,當外界的載荷頻率與結構固有頻率一致時,振幅是無窮大的。
實際的共振振幅當然不可能無窮大,因為當振幅過大時,結構中的薄弱環節已經支撐不住了,會率先發生破壞。
既然我們弄清楚了原因,那麼這種振幅是否有害?
答案是肯定的,共振對結構必定有害,但是可以避免。自從美國的塔科瑪橋事故以來,風載致毀事件幾乎不會發生。因為,設計之初就會考慮到當地的風速水平,在結構設計的時候會避開共振頻率。更不用說,這種斜拉索橋還有改變固有頻率的保險措施。所以說,『共振雖然有害,但是不足以致毀』。
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6 # 嘮嘮兔仔
虎門大橋(Humen Bridge)是中國廣東省境內一座連線廣州市南沙區與東莞市虎門鎮的跨海大橋,位於珠江獅子洋之上, 為珠江三角洲地區環線高速公路南部聯絡線(原莞佛高速公路)的組成部分。
虎門大橋於1992年10月28日動工建設;於1997年6月9日建成通車;於1999年4月20日透過竣工驗收。 虎門大橋東起東莞市太平立交,上跨獅子洋入海口,西至廣州市南沙立交;線路全長15.76千米,主橋全長4.6千米;橋面為雙向六車道高速公路,設計速度120千米/小時;工程專案總投資額30.2億元人民幣。
2020年5月5日,虎門大橋發生異常抖動,全橋路段已實施雙向全封閉,禁止通行;5月6日,廣東交通集團通報,虎門大橋振動系渦振現象,懸索橋結構安全 。
專家給出的答案是因為:渦激振動,下面給大家講述一下什麼是渦激振動?
渦激振動(VIV)概述
對於海洋工程上普遍採用的圓柱形斷面結構物,這種交替發放的瀉渦又會在柱體上生成順流向及橫流向週期性變化的脈動壓力。如果此時柱體是彈性支撐的,或者柔性管體允許發生彈性變形,那麼脈動流體力將引發柱體(管體)的週期性振動,這種規律性的柱狀體振動反過來又會改變其尾流的瀉渦發放形態。這種流體一結構物相互作用的問題被稱作"渦激振動"(Vortex-Induced Vibration :VIV)。
在處理渦激振動問題時,把流體和固體彈性系統作為一個統一的動力系統加以考慮,並找到兩者的耦合條件,是解決這個問題的重要關鍵。在渦激振動過程中,流體的動壓力是一種作用於彈性系統的外載入荷,動壓力的大小取決於彈性系統振動的位移、速度和加速度;另一方面,流體動壓力的作用又會改變彈性系統振動的位移、速度和加速度。這種互相作用的物理性質表現為流體對於彈性系統在慣性、阻尼和彈性諸方面的耦合現象。
由慣性耦合產生附連質量,在有流速場存在的條件下,由阻尼耦合產生附連阻尼,由彈性耦合產生附連剛度。流體的附連質量、阻尼和剛度取決於流場的流動特徵參量(諸如流速、水深、流量等)、邊界條件以及彈性系統的特性,其關係式相當複雜。用實驗或理論方法求出這些附連的量,是水彈性問題研究中的重要課題。
實驗證明,漩渦的發放頻率f可用無量綱引數斯特勞哈爾數St(Strouhal Number)來表示,表示式為:
f=St*V/D
St是構件剖面形狀與雷諾數Re的函式,其定義式為St=D/(V*T)。
其中:V為垂直於構件軸線的速度(m/s);
D為圓柱直徑或柱體的其他特徵長度(m);
、 T為相關的特徵時間(s)。
其研究方法,目前,主要的研究方法有三種:
摺疊實驗方法瀉渦脫落引發的渦激振動是一個多物理場耦合,相互作用的複雜過程。需要具有一套完整物理實驗方案和精密的實驗儀器可以把所有的渦激振動相關機型同步觀測,以測定其聯合效應。物理實驗往往很難同時提供流體的瞬時變化資料。
摺疊數值方法振動問題。對於數值模擬方法,按照所使用湍流模型的不同,可以將渦激振動的數值模擬方法分為:直接數值模擬方法,雷諾平均N-S方程法,大渦模擬法,渦元法,還有基於上述各種方法的綜合。按照模擬方式的不同又可以分為基於彈性支撐的剛體二維模擬,基於彈性體二維渦元模擬和三維結構插值積分的離散渦元法模擬,以及對於彈性體完全使用三維模型的全流域模擬等等
摺疊半經驗公式半經驗公式主要有尾流陣子,單自由度模型,流體力組分模型。
摺疊流固耦合數值計算軟體Ansys+CFX
Fluent+Abaqus
Adina
COMSOL Multiphysics(FEMLAB)
摺疊編輯本段共振現象
假若構件的自振頻率與漩渦的發放頻率相接近就會使結構發生共振破壞,這種現象容易發生在高聳結構物上,因此這種渦激振動是極其有害的,需採取措施阻止它的發生。一般可採取兩方面措施:一是對於構件進行剛性加固,或者增大尺度提高其剛度,改變構件的自振頻率,避免它與漩渦發放頻率相接近;二是想辦法改變構件後的尾流場,破壞尾流場漩渦的規律性洩放,如在結構上安裝螺旋線立板和改變結構截面形狀等。
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7 # 卡起馬歐巴
虎門大橋發生異常抖動。廣東虎門大橋公司5日釋出通告稱,虎門大橋受主橋風速大影響,產生渦振。為確保司乘人員和橋樑結構物安全,從5日15時20分起,對虎門大橋實行全封閉交通管制。
廣東省交通集團稱,已組織養護技術人員對橋體進行檢查並組織專家研判。初步瞭解,橋樑主體結構未受損,具體原因正在調查。
虎門大橋公司稱,當天虎門大橋懸索橋橋面晃動比較大,振幅較為明顯,對行車造成不舒適感。為保障通行安全,廣州和東莞交警已採取交通管制措施,對懸索橋雙向交通全封閉。
從15時20分開始,虎門大橋公司聯合交警對主線、太平立交站等入口實施全封閉交通管制;並對廣(州)深(圳)沿江高速、廣深高速等相關路段進行遠端分流。
16時06分,虎門大橋公司啟動《虎門區域跨江大橋應急保暢通聯動預案》一級響應,太平立交站、威遠A站、南沙B站入口均實施全封閉交通管制,並實施車輛分流。
虎門大橋橋樑專業人員介紹,橋樑遇到特殊風況會晃動是正常的,一般遇到旋渦風橋面晃動比較大。為了司乘行車安全,目前交警對虎門大橋進行雙向全封閉。請廣大公眾不必過於恐慌,後續會根據檢測結果釋出相關資訊。
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8 # 特難呼
振動的原因是由於沿撟跨邊護欄連續設定水馬,改變了鋼箱梁的氣動外形,偶遇風環境下產生的橋樑渦振現象。按照相關專家資料和觀測到的現象分析,橋樑結構安全可靠,本次抖動不會影響虎門懸索橋使用的結構安全和耐久性。這一事件彰顯了我國基建工程的偉大事業將聞名於世界!
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9 # 人間凡胎
公佈虎門大橋懸索橋本次振動的主要原因是:沿橋跨邊護欄連續設定水馬,改變了鋼箱梁的氣動外形,在特定風環境條件下,產生了橋樑渦振現象。虎門大橋的鋼架結構是完全沒有問題的。而水馬,也就是用於分割路面或形成阻擋的塑制殼體障礙物,裡面可充水來增加重量。本來這些水馬只是用來進行交通引導,但由於橋樑不同於普通路面,隨意堆放大量水馬,關鍵是這風也是以一個正好的角度來吹,於是就出現了這些令人感到不可思議的振動。只要拿走這些水馬,虎門大橋還是可以正常使用的。
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10 # 俊傑創業記
據專家分析認為,現場風速達到8米/秒左右,引發橋樑限幅渦振(橋樑渦振是一種兼有自激振動和強迫振動特性的有限振幅振動,其有限振幅計算是一個十分重要但又異常困難的問題)。
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11 # 悟世老玩童
不知大家還記得重慶彩虹橋事件不。
以就是橋而的汽車振動剛巧達到一致從而拉動橋粱的鋼繩升降造成橋面波動。
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12 # 葉琪旺
風力超過6級對懸空橋樑是最大沖擊造成晃盪震盪。要停下來要一點時間。好比一根線吊墜一個皮球一樣被風吹的搖擺不定。既然風停了還會要擺動一段時間才會平穩。至於虎門大橋這次橋樑被風吹過是否質量會不會出現問題。可定要做一些穩固橋樑方案才通行。
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13 # 使用者9753701721425
因為投資方收費是去年底,他要來設計單位設計時2019年後報廢。
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14 # 一刻書生
據專家解釋,是太調皮了,沒事兒扭扭,不用擔心
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15 # 伊點點
海風外荷載,引起共振造成。
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16 # 轉身已陌141226112
專家說了,大橋是在調皮練肚皮舞!
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17 # 機智的海洋Gq
估計是本山大叔在東北那疙瘩給忽悠的
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18 # 阿標在等你加入
虎門懸空橋搖擺是大風造成的。
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19 # 秋葉雨聲
水馬阻塞氣流通道造成共振。
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20 # 使用者花先生
應該是風力和大橋發生共振的特殊現象。
回覆列表
據廣東省交通集團專家初步判斷,本次振動的原因:由於沿撟跨邊護欄連續設定水馬,改變了鋼箱梁的氣動外形,在特定的風環境下產生的橋樑渦振現象。據資料和觀測到的現象分析,橋樑結構安全可靠,本次抖動不會影響虎門懸索橋使用的結構安全和耐久性。