虎门大桥竟异常晃动 卡门涡街是肇事元凶

虎门大桥

1 引言

广东新闻5月5日消息称，广东虎门大桥发生异常抖动，桥面呈现波浪形涌动。大桥负责方已经封闭大桥。并于当日下午3点32分，广州交警支队对虎门大桥实施交通管制，并温馨提醒原定路线为虎门大桥的人们改变原定路线，绕道行驶。

虎门大桥波浪涌动

2 官方解释

广东虎门大桥有限公司一位工作人员对新闻记者透露，并通过询问桥梁工程师得知，导致大桥本体发生异常抖动的主要原因是当时的风力为6级，风力过大引起。

3 质疑

根据专家评测，广东虎门大桥防撞等级非常高，可达到30兆牛顿；防震等级更是达到了7级；防台风等级为61米每秒。

消息网址

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1665854088611589701&wfr=spider&for=pc

文献检索发现，6级风是指风速为10.8～13.8m/s的风，又称强风。在6级风作用下，海面上大浪形成，白沫范围增大，渐起浪花。陆地上大树枝摇动，电线呼呼有声，举伞困难。

当时的6级风的风速约为虎门大桥最大防风速度的1/5，六级风的风力约为虎门大桥最大可抗风力的1/25。

当时风力仅仅为最大可抗风力的1/25，就能让虎门大桥如此不堪吗？显然，“风力过大引起虎门大桥波浪涌动”之说可以休矣！

4 推测

实际上，就视频记录的现象来看，虎门大桥的波浪涌动与1940年美国塔科马海峡吊桥扭摆垮塌非常相似。

美国塔科马海峡吊桥扭摆垮塌

至于美国塔科马海峡吊桥扭摆垮塌的原因，经过美国空气动力学家西奥多·冯·卡门在加州理工学院风洞进行模型测试，已经查明：塔科马海峡吊桥倒塌事件的元凶，是卡门涡街引起吊桥共振所致。

卡门涡街示意图

在合适的风速范围内，穿过大桥的气流会周期性地产生两串平行的反向旋涡，连续性的旋涡会对被绕的桥梁产生周期性驱动力，这种驱动力和大桥震动的固有频率接近时，就会产生共振。共振发生时，振幅越来越大，大桥摆动扭曲的幅度便会越大，直至大桥垮塌。

因此，一种可靠的推测是：六级风远远小于虎门大桥能够抗击的最大风速，反而是六级风吹过桥面时引发的卡门涡街对桥面施加了周期性的驱动力，这种周期性驱动力与大小的固有周期相接近，产生了共振的缘故。

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