广东虎门大桥反常颤动 专家称源自涡振

  【和平洋轿车网职业频道】2020年5月5日下午，广东虎门大桥产生反常颤动，桥梁随后全线关闭。

  其时景象：车辆正在正常通行的期间，大桥产生目视可见的反常颤动，交警随即全线封路。

  虎门大桥（Humen Bridge）是我国广东省境内一座衔接广州市南沙区与东莞市虎门镇的跨海大桥，坐落珠江狮子洋之上，为珠江三角洲区域环线高速公路南部联络线（原莞佛高速公路）的组成部分。

  虎门大桥于1992年10月28日开工建造；于1997年6月9日建成通车；于1999年4月20日通过竣工检验。

  虎门大桥东起东莞市和平立交，上跨狮子洋入海口，西至广州市南沙立交；线千米；桥面为双向六车道高速公路，规划速度120千米/小时；工程建造项目总投资额30.2亿元人民币。

  广东省交通集团6日清晨通报称，专家组判别，虎门大桥5日产生振荡系桥梁涡振现象，并以为悬索桥结构安全可靠，不行能影响虎门大桥后续运用的结构安全和耐久性。

  6日清晨，新华社广州记者在虎门大桥管理中心实时监控画面看到，大桥仍有肉眼可见的细微振荡。

  美国塔科马峡谷桥（Tacoma Narrow Bridge）坐落美国华盛顿州塔科马，总投资800万美元，1940年7月举行了隆重的通车典礼。

  4个月之后，塔科马峡谷桥坍塌了。（以下大众号视频有必定的知识性误导，实际上塔科马大桥不是由于偷工减料，而是由于空气动力学不符合规划安全要求）

  1940年11月7日上午，大桥碰到了一场风速为19米/秒的风。风虽不算大，但桥却产生了剧烈的歪曲振荡，且振幅渐渐的变大（挨近9米），直到桥面倾斜到45度左右，使吊杆逐根拉断导致桥面钢梁折断而塌毁，坠落到峡谷之中。

  后期查询发现，塔科马大桥主跨长853.4米，桥宽却只要11.9米，桥面过于狭隘，只要2.4米高的钢梁也无法使桥身产生满足的刚度。

  在必定条件下的定常来流绕过某些物体时，物体两边会周期性地掉落出旋转方向相反、并排列成有规矩的双列线涡。开始时，这两列线涡别离坚持本身的运动行进，接着它们相互搅扰，相互招引，并且搅扰渐渐的变大，构成非线性的所谓涡街。卡门涡街是粘性不行紧缩流体动力学所研讨的一种现象。流体绕流巨大烟囱、高层建筑、电线、油管道和换热器的管制时都会产生卡门涡街。

  1911年，德国科学家冯卡门从空气动力学的观念找到了这种涡旋稳定性的理论依据。对圆柱绕流，涡街的每个单涡的频率f与绕流速度v成正比，与圆柱体直径d成反比，即f=Sr(v/d)。Sr是斯特劳哈尔数，它主要与雷诺数有关。当雷诺数为300～3×10^5时，Sr近似于常数值(0.21)；当雷诺数为3×10^5～3×10^6时，有规矩的涡街便不再存在；当雷诺数大于3×10^6时，卡门涡街又会主动呈现，这时Sr约为0.27。

  呈现涡街时，流体对物领会产生一个周期性的交变横向作用力。假如力的频率与物体的固有频率相挨近，就会引起共振，乃至使物体损坏。这种涡街曾使潜水艇的潜望镜失掉查询才能，海峡大桥遭到破坏，锅炉的空气预热器管箱产生振荡和决裂。可是使用卡门涡街的这种周期的、替换改变的性质，可制成卡门涡街流量计，通过丈量涡流的掉落频率来确认流体的速度或流量。

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