20年5月3日早晨///【知识更新】

玄妙梦幻

地球又动了几下，
【5月全球首个强震出现，等级6.5级，又活跃了吗？】

环球科学猫

2020/05/03 01:46:01

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作者：文/虞子期

2020年以来，关于自然灾难的问题可以说并不少，而在如今气候问题相对较为严重的时候，全球又出现了一个自然灾难，那就是地震，难道我们地球又在活跃了？根据地震监测网数据显示，在北京时间5月2日20时51分，位于西希腊克里特岛附近海域（欧洲）发生了5月的第1个强震，等级大小为6.5级，中心坐标为北纬34.35度，东经25.70度，震源深度10千米。


而这次地震之后，在21时33分左右，还出现了一次5.1级地震，所以该地区已经在1小时内出现了两次地震，最强达到了6.5级，暂时没有看到影响报告。当然美国地质调查局报道的数据有一定的差异。


根据科学数据显示，在整个希腊附近地区，24小时内已经出现了4次地震，并且我国记录的较强两次地震与美国地质调查局存在一定的差异，美国显示为6.6级强震和5.4级地震，并且还有个4.7级左右的地震也在附近，所以该地区的又动了几下，或者说地球又动了几下。

而从地震的位置来看，这次地震还是位于环太平洋地震带附近，所以是属于活跃的地震区域，算是一个正常的情况吧，不过这次的地震是2020年5月全球的第1个（首个）强震，而5级（包括5级）以上的地震数据是有4次，我国监测数据显示有两次为5.1级，一次为5.3级，还有一次6.5级。这个参考下即可。


而根据我国地震监测网数据显示，2020年以来，已经记录到了26次6级（包括6级）以上的地震，而7级（包括7级）以上的地震为3次，其中今年记录到的最强地震暂时还是为古巴南部海域的7.7级大地震，所以说强度还是不小，这就是今年的整个地震情况。


整体上来说，2020年以来出现的强震可能在短时间来看还是较多，不过产生较大影响的地震没有，所以这算是比较幸运的。虽然2020年大家都觉得可能是一个不平凡的年份，但是整体上来说我们只要对自然灾难具有防御意识，基本上不会有什么大问题的出现。我们也期待少出现点地震就好。


在科学界中，我们都知道地震无法进行预测的，一般来说，地震发生都是因为板块运动或断层带滑动所带来的，并且这也相当于地震在释放能量的模式，这也是每次发生较强地震之后，科学家们进行分析的主要方向。

当然除了板块运动之外，我们还看到有一种地震的出现，那就是“人工地震”，这种地震是人为活动引起的，但是这种地震相对于板块运动产生的地震弱很多，所以大家也不用担心，产生的破坏性就更小了。如今在全球范围之中也是比较常见的地震模式，这里大家参考下即可，当遇到人工地震的时候也不用太过于紧张。


地震无法精确的预测，不少的报告如今却报道出了这种“地震”模式，那就是说某个地区发生地震的可能性，其实这个也算不上地震预测，我们都说了地震无法预测，那么必然无法预测。就算是日本地震机构经常说发生地震的概率也只能作为参考。

例如日本预测未来自己周边区域可能有9.1级、9.3级大地震，地震可以预测吗？明显是不可能的。所以说大家每次看到报告的时候，要根据实际情况去参考。同时这里也简单说下地震云，地震鱼，生物异常等现象，科学家们也说明了与地震没有直接性的关系，所以地震如今存在很多复杂变化过程，就是无法进行预测。


地震无法预测，地震预警在如今已经形成，如今第二代大陆地震预警网已经在开建，相比于第一代预警网，将在系统响应速度和预警可靠性上得到提升，所以地震预警的时间会越来越长。

而地震预警大家需要注意下，那就是发生在地震之后的一个预警事件，并不是很多人想得可以提前几十秒预测地震，这完全不是一回事，预警是预警，预测是预测，完全不一样的。如今地震预警系统提前几十秒发布到设防区是可以完全做到的，未来我们将全面步入到秒级预警的时代，这对我们来说将带来更大的帮助，值得我们支持的，我们也期待科学界早点建设出秒级地震预警系统。

玄妙梦幻

【大桥为什么会异常晃动？】
卡门涡街在作祟，美国一座大桥建成仅4个月，就被风吹塌了

红星新闻

2020/05/06 06:37:50

原标题：大桥为什么会异常晃动？“卡门涡街”了解一下

据中新网消息，5月5日15时32分左右，广东虎门大桥发生异常抖动，广州交警支队对虎门大桥进行了交通管制，提醒途经车辆绕道行驶。据现场视频显示，呼呼风声中，大桥桥面出现轻微起伏的波浪。



虎门大桥发生异常抖动。图据网络

事实上，大桥“异常”抖动或晃动的状况时有发生——这是流体力学中重要的现象“卡门涡街”。比如，2010年，俄国南部伏尔加河的大桥就曾发生波浪状的“离奇”摇晃，当时好几辆正行驶在桥上的车子也跟着不断摇摆。

但是，真正让人们意识到“卡门涡街”在建筑、桥梁、飞机制造设计以及船舶领域的重要影响，当属美国的塔科马海峡吊桥事件——它既是现代桥梁建筑史上最为标志性的灾难，也成为物理学和工程学的经典研究案例。



塔科马海峡吊桥垮塌。图据《商业内幕》

据《商业内幕》报道，美国华盛顿州的塔科马海峡吊桥（Tacoma Narr Bridge）建于1938-1940年间，是当时仅次于金门大桥和乔治·华盛顿大桥的世界第三长吊桥。它的设计师莱昂·莫伊塞夫是美国20世纪二、三十年代悬索桥的领军人物，也是全钢制桥的早期推行者。

莫伊塞夫的“变形理论”广负盛名，根据这个理论，桥梁长度越大，允许的变形也越大。正因为如此，莫伊塞夫相信自己可以把悬索桥建得比以往更轻、更细、更长，这个想法在他对塔科马海峡大桥的设计方案中得到了充分体现。



莱昂·莫伊塞夫（右一）图据PBS

可令莫伊塞夫没有想到的是，大桥吊装完成后，只要有4英里/小时的“小风”吹来，大桥主跨就会有轻微的上下起伏。甚至在建造过程中，工人就已经注意到了这座大桥出现的晃动现象。

1940年11月7日，技术人员在7：30测得风速为38英里/小时，两小时后增强至42英里/小时，而此时的塔科马海峡吊桥，桥面波浪形起伏已达1米多。疯狂的扭动使得路面一侧翘起达8.5米，倾斜达到45度。





一个摄制组正好拍下塔科马海峡吊桥波浪起伏的画面。图据VICE

最终，承受着大桥重量的吊索接连断裂，失去了拉力的桥面就像一条发怒的蟒蛇在空中奋力挣扎。建成通车仅四个月后，120多米的大桥主体轰然坠入塔科马海峡，激起了一大片烟尘。

据《福布斯》报道，塔科马海峡吊桥倒塌后第二天，著名物理学家冯·卡门觉得此事不妥，便用一个塔科马海峡吊桥模型进行试验。结果不出他所料，塔科马海峡吊桥倒塌事件的元凶，正是“卡门涡街”引起的桥梁共振——

在必定的风速规模内，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浸染力，这种浸染力和大桥震动的频率接近时，就会产生共振。共振越强，大桥摆动扭曲的幅度便会越大。

当然，设计之初，为了美观和节省投资，莫伊塞夫使用过轻的物料，并将大桥从7.6米高的钢桁架主梁降至2.4米高的钢板梁，也是酿成灾难的原因之一。

但毫无疑问的是，塔科马海峡吊桥为后来的桥梁设计与建造敲响了警钟。毕竟，当时的桥梁设计界尚未认识到卡门涡街的严重危害，仍然是从传统的桥梁承重等设计角度出发开展大桥的设计。此后的十年内，桥梁空气动力和空气弹性学出现并进一步完善。



新建的塔科马海峡吊桥和平行桥。图据bechtel

1950年，新建的塔科马海峡吊桥在经由严谨设计建造后通车运营，道床厚度增至10米，并在路面上加入气孔，使空气可在路面上穿越，防止卡门涡街的产生。稳稳矗立于海峡之上的它，每日通车流量高达6万车次，因此也被称为“强壮的格蒂”。2007年，新的平行桥通车，行车线由两条增至4条，是现今全美国第五长的悬索桥。

红星新闻记者 王雅林 林容

编辑 李彬彬

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【虎门大桥凌晨仍有肉眼可见振动，交通部派出专家组】

澎湃新闻

2020/05/06 07:18:01

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相关视频


广东省交通集团6日凌晨通报称，专家组判断，虎门大桥5日发生振动系桥梁涡振现象，并认为悬索桥结构安全可靠，不会影响虎门大桥后续使用的结构安全和耐久性。6日凌晨，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轻微振动。

虎门大桥是连接广州市南沙区与东莞市虎门镇的跨海大桥，位于珠江口狮子洋上，于1997年建成通车。虎门大桥车流量大，常处于饱和状态。

广东省交通集团通报称，5月5日下午14时许，虎门大桥悬索桥桥面发生明显振动，桥面振幅过大影响行车舒适性和交通安全。大桥管理部门联合交警部门及时采取了双向交通管制措施，广东省交通运输厅、广东省交通集团连夜组织了国内12位知名桥梁专家召开专题视频会议进行了研判。

专家组初步判断，虎门大桥悬索桥本次振动的主要原因是：沿桥跨边护栏连续设置水马，改变了钢箱梁的气动外形，在特定风环境条件下，产生了桥梁涡振现象。

广东省交通集团通报说，大跨径悬索桥在较低风速下存在涡振现象，振动幅度较小不易察觉，仅在特殊条件下会产生较大振幅，不影响桥梁结构安全，会影响行车体验感、舒适性，易诱发交通安全事故。

目前，虎门大桥管养单位已紧急开始对大桥进行全面检查检测，大桥继续施行双向封闭。交通运输部已组建专家工作组到现场指导。

（原题为《广东交通集团：虎门大桥振动系涡振现象，悬索桥结构安全》）

(本文来自澎湃新闻，更多原创资讯请下载“澎湃新闻”APP)

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玄妙梦幻

虎门大桥凌晨再次晃动 波浪式振幅明显 专家组初步判断振动原因 解封时间待定

综合

2020/05/06 10:01:32

来源：北晚新视觉

5月5日下午，广州虎门大桥悬索桥桥面晃动较大，振幅较为明显，对行车造成不舒服感。



据图片和视频显示

虎门大桥出现肉眼可见的波浪式晃动

大家都对此表示担心

为保障通行安全

5月5日15时32分

广州、东莞两地交警已采取交通管制措施

对悬索桥双向交通全封闭



同时

虎门大桥联合交警对附近主线

实施全封闭交通管制



据广东海事局5月5日晚发布，5日下午，虎门大桥出现异常抖动。据了解，目前虎门大桥已经实施双向封闭，为确保过往船舶航行安全，广东海事局与广东省交通运输厅商定，已于5日18时15分实行临时水上交通管制，从19时起，对虎门大桥附近通航水域实施封航。请过往船舶听从现场海事人员指挥，以策安全。

5月5日傍晚虎门大桥公司也发布通告称

为确保广大司乘人员和桥梁结构物安全，从2020年5月5日15:20起，对虎门大桥实行全封闭交通管制，请各位司机朋友提前绕道行驶。

2020年5月5日下午，虎门大桥悬索桥桥面晃动比较大，振幅较为明显，对行车造成不舒适感。为保障通行安全，两地交警已采取交通管制措施，对悬索桥双向交通全封闭。

从15点20分开始，虎门大桥公司联合交警对主线、太平立交站、威远A站、南沙B站入口实施全封闭交通管制；并对广珠东线、广珠北段、广深沿江高速、广深高速等相关路段进行远端分流。16点06分，虎门大桥公司启动《虎门区域跨江大桥应急保畅通联动预案》一级响应，太平立交站、威远A站、南沙B站入口均实施全封闭交通管制，往广珠东高速方向车辆分流至威远B站出口、往广深高速方向车辆分流至南沙A出口下高速，请广大司乘人员提前做好绕行准备。

据初步了解，桥梁主体结构未受损，具体原因正在调查。

昨天（5日）20时许，虎门大桥悬索桥再次出现晃动现象



至于大家关心的“何时能恢复通车”，虎门大桥公司表示，后续大桥解封时间还有待确定

据新华社报道

广东省交通集团6日凌晨通报称

5月5日下午14时许，虎门大桥悬索桥桥面发生明显振动，桥面振幅过大影响行车舒适性和交通安全。大桥管理部门联合交警部门及时采取了双向交通管制措施，广东省交通运输厅、省交通集团连夜组织国内12位知名桥梁专家召开专题视频会议进行了研判。

专家组初步判断，虎门大桥悬索桥本次振动主要原因是，由于沿桥跨边护栏连续设置水马，改变了钢箱梁的气动外形，在特定风环境条件下，产生的桥梁涡振现象。

据通报称大跨径悬索桥在较低风速下存在涡振现象，振动幅度较小不易察觉，仅在特殊条件下会产生较大振幅，不影响桥梁结构安全，会影响行车体验感、舒适性，易诱发交通安全事故

根据现有掌握的数据和观测到的现象分析，虎门大桥悬索桥结构安全可靠，此次振动也不会影响虎门大桥悬索桥后续使用的结构安全和耐久性。

目前，虎门大桥管养单位已紧急开始对大桥进行全面检查检测，大桥继续施行双向封闭。交通运输部已组建专家工作组到现场指导。

据南方都市报报道

桥梁风工程研究专家葛耀君解释道，当前虎门大桥正在修吊杆和主缆，桥梁两边为防止车撞放置了临时挡墙，也就是俗话说的水马，水马改变了桥梁外形，原来桥梁结构是非常流线型的，加了（水马）就变得非常钝体了，所以容易引起涡振。他估计这次振动幅度为几公分或者十几公分，虽然看上去振动很大，但桥梁强度安全性没有问题。

葛耀君表示，桥梁振动会让人觉得不舒服，车开上去也会有危险，所以要暂停车辆通行。解决办法就是，加了什么拿掉什么，短时间内或还会有振动，因为能量还没耗散掉。

据新华社报道

记者6日凌晨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轻微振动。

虎门大桥

虎门大桥（Hu Bridge）是中国广东省境内一座连接广州市南沙区与东莞市虎门镇的过江通道，位于珠江干流之上，[1]为珠江三角洲地区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日动工建设；于1997年6月9日建成通车；于1999年4月20日通过竣工验收。

虎门大桥东起东莞市太平立交，上跨狮子洋入海口，西至广州市南沙立交；线路全长15.76千米，主桥全长4.6千米；桥面为双向六车道高速公路，设计速度120千米/小时；工程项目总投资额30.2亿元人民币。

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玄妙梦幻

不不不，不是虎门大桥质量问题，【全世界悬索桥都在振动】

相森说车

2020/05/06 07:37:08

5月5日下午正值“五一”假期返程高峰，据反映，连接珠江口东西两岸的主要交通要道虎门大桥悬索桥，桥面发生起伏振动，并且振幅较为明显。为保障通行安全，当地交警已采取交通管制措施，对悬索桥双向交通全封闭。



振动中的虎门大桥

悬索桥由于其结构特性，在气动力作用下容易产生各种形式的风致振动，本次虎门大桥就是由于桥面受卡门涡街作用而产生的涡激振动，在大跨桥梁上比较常见，只要起伏幅度不超过桥梁安全幅度，且桥梁主体结构未受损，虎门大桥还是安全的。

1.虎门大桥为什么会起伏振动？

虎门大桥于1999年4月20日竣工验收，为典型的悬索桥结构，斜拉桥、悬索桥具有结构优良、跨越能力大、造型美观等优点，成为了许多桥梁工程项目青睐的桥梁方案。而随着桥梁跨度的不断增长，桥梁结构变得越来越轻、越来越柔、越来越容易引起振动，特别是风引起的结构振动；同时桥索的长度长、柔度大、质量小以及阻尼特性明显等特点，使得桥索也是一种极易发生振动的构件。

卡门涡街是什么？

当实际流体绕流圆柱体时，在圆柱下游流体具有一定释放（脱落）规律，当Re（雷诺数）在90~200时，背流面涡旋不断地交替生成及脱离，并在尾涡区形成交替排列、旋转方向相反、有规则且较稳定的两行漩涡，以比来流小得多的速度运动，这种现象称为卡门涡街。



卡门涡街

卡门涡街在桥面上下交替产生并脱落，产生交变压力梯度，使桥面随着涡街同频振动，当桥面的交表频率与其材料的固有频率相近时，便会发生共振现象，当振动幅度过大时，便会造成桥毁人亡的事故。

目前受风力作用导致的悬索桥振动类型，除了发生最多的涡激振动外，其他震动类型还有：单根索的驰振、并列索的尾流驰振、抖振、风雨激振和参数振动等，如果需要了解更多，可以私信留言，索取更多相关资料。

2.其他悬索大桥都震动过

1940年11月7日，美国华盛顿州塔科马桥建成4个月后，在中等风速(19m/s)下结构就发生了破坏。



华盛顿州塔科马海峡吊桥

3. 没有完全解决的办法，但全世界悬索桥都这样。

悬索桥起伏振动问题这是桥梁界共同关注的问题，目前还目前国内外还没有形成一套比较完整的桥梁振动分析理论。但在实际中可采用一种半理论半实验的方法，以近似地估算共振振幅。为抑制悬索桥振动，目前主要方法包括：结构措施（如在拉索之间增设附加拉索）、空气动力措施（如改变拉索表面形状）、机械阻尼措施（如加设阻尼器）

悬索桥在风力或风雨作用下，都会产生起伏振动，全世界大桥都这样，只不过在这次虎门大桥振动幅度较大，看起来很吓人，但实际上虎门大桥桥梁主体结构未受损，算不上虎门大桥质量问题，至于大桥与否安全，我们静待后期检测方的监测结果吧。

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玄妙梦幻

虎门大桥基本恢复常态，异常抖动原因初步查明，不影响结构安全

新民网

2020/05/06 21:35:35

广东是台风多发地区，桥梁抗风的问题在虎门大桥设计中一定已经考虑到。相信未来几天，对于虎门大桥振动的原因，还会有更加详细的调查结果。

文| 王仲昀

5月5日14时许，广东虎门大桥悬索桥桥面发生明显振动。广东省交通集团6日凌晨通报称，专家组判断，虎门大桥5日发生振动系桥梁涡振现象，并认为悬索桥结构安全可靠，不会影响虎门大桥后续使用的结构安全和耐久性。

6日凌晨，有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轻微振动。对此，虎门大桥大修办公室副总工程师张鑫敏接受央视新闻采访时表示，之所以仍有抖动，可能是惯性的原因，涡振会慢慢自动消除。截至目前，虎门大桥已基本恢复常态。





什么是桥梁“涡振”？这次虎门大桥振动，让公众接触到一个新词：“涡振”。张鑫敏5日接受采访时，对“涡振”作出了解释。虎门大桥是中国第一座大型悬索桥。这座连接广州市南沙区与东莞市虎门镇的跨海大桥，位于珠江口狮子洋上，1997年建成通车。像虎门大桥这一类大跨径悬索桥，属于柔性结构。风对这种桥梁的影响，有颤振和涡振。简单来说，颤振可能产生扭转，对桥梁结构有破坏作用，而涡振对桥梁结构不会有影响，只会对行车舒适度有影响，其最明显的特征是，桥面上下振动。



至于涡振产生的条件，张鑫敏介绍，当风作用在桥面上，跟桥的自振频率一致，就会产生共振，且是一定范围内有限幅度的振动。后续随着风速大小以及风力方向发生变化，涡振会慢慢消除。

张鑫敏解释说，这种振动是一种较低风速下形成的振动。虎门大桥颤振临界风速为79m/s。经检测，5日下午，桥面的风速为10-12m/s，约为5级风速；当晚，桥面风速大约9m/s。广东省交通集团通报称，经过专家组初步判断，本次虎门大桥悬索桥振动的主要原因是：沿桥跨边护栏连续设置“水马”，改变了钢箱梁的气动外形，在特定风环境条件下，产生了桥梁涡振现象。按照桥梁风工程研究专家葛耀君的解释，当前虎门大桥正在修吊杆和主缆，桥梁两边为防止车撞放置了 “水马”，“水马”改变了桥梁外形，原来桥梁结构是非常流线型的，加了（水马）就变得非常钝体了，所以容易引起涡振。



那“水马”又是什么？其实，它在日常生活中并不罕见。水马是一种用于分割路面或形成阻挡的塑制壳体障碍物，通常是上小下大的结构，上方有孔以注水增重，部分水马还有横向的通孔以便通过杆件连接以形成更长的阻挡链或阻挡墙。这种障碍物往往用于道路交通设施，在高速路、城市道路及天桥街道路口常见。



大型桥梁振动，不是第一次翻阅历史资料会发现，大型桥梁出现异常抖动、振动，这不是第一次。风有时会产生同样强大的威力，悬索桥尤其易受影响。2010年5月19日晚，俄罗斯伏尔加格勒过河大桥桥面突然呈浪型翻滚，有数十辆车正在桥上行驶，所幸没有造成人员伤亡。监控镜头记录下了桥体柔软地上下波动这一罕见画面。事发时，只见大桥路面突然开始蠕动，类似于波浪型，正在大桥上行驶的车辆在滚动中跳动。当时桥面振幅高达40-70cm，并发出震耳欲聋的尖锐声。当地警方接到报警后，迅速关闭大桥两侧交通，同时封闭水上通路。专家们也迅速赶至现场，大桥振动停止后，专家检查了桥梁各处道路和围栏等，发现桥梁无裂纹、无损伤。此外，日本东京湾大桥也曾发生过涡振现象，当时在桥面的汽车上下晃动。





美国则发生过更加有名的一次桥梁振动最后坍塌的事故。

美国塔科马海峡大桥（Tacoma Narr Bridge）是位于华盛顿州塔科马的悬索桥。第一座塔科马海峡大桥，绰号“舞动的格蒂”，于1940年通车。当年7月，通车仅4个月的塔科马海峡大桥曾在18m/s的风速下剧烈“舞动”，最终塌陷，成为桥梁抗风研究史上的著名事件。事后，冯·卡门等著名的技术专家调查研究发现，大桥在设计上存在缺陷。首先塔科马大桥主跨长853.4米，桥宽却只有11.9米，这在同时期的悬索桥上是十分罕见的。不仅桥面过于狭窄，只有2.4米高的钢梁也无法使桥身产生足够的刚度。其次在原计划中，风可以从桁架梁之间自由穿过。但换成普通钢梁后，风只能从桥上下两面通过。再加上大桥两边的墙裙采用了实心钢板，横截面构成H形结构，对风的阻挡效果将更加明显。最终，经过风洞内的模型测试后，卡门断定塔科马海峡大桥坍塌的致命原因并非涡振，而是上述提及的颤振。颤振是长条带状结构在横向气流作用下发生的大幅振动，并且具有以扭转振动为主的特征，最早在飞机机翼的失速上引起人们的注意。通常来说，涡振中气流和结构相互制衡，形成锁定，而颤振则是互为借力，越演越烈，最终引发结构性损坏。







如今，经过半个多世纪的技术发展，桥梁如何抗风和避免振动带来的损害，已经非常成熟。

广东是台风多发地区，桥梁抗风的问题在虎门大桥设计中一定已经考虑到。相信未来几天，对于虎门大桥振动的原因，还会有更加详细的调查结果。当前为确保万无一失，虎门大桥管养单位已紧急开始对大桥进行全面检查检测，大桥继续施行双向封闭。交通运输部已组建专家工作组到现场指导。

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玄妙梦幻

就是因为它：
【虎门大桥波浪式振动的权威解释来了】

澎湃新闻

2020/05/07 15:53:11

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一夜之间，大家都知道了一个词——涡振

来源：南都周刊，作者：赵垠垠

5月5日下午14时许，连接珠江两岸的广东虎门大桥出现异常抖动，且抖动幅度较大，呈波浪式上下晃动，引得不少网友惊呼“没想到桥梁还可以抖动得这么厉害”。下午16时34分起，虎门大桥持续实施双向全封闭。



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6日凌晨，广东省交通集团通报称，专家组判断，虎门大桥5日发生振动系桥梁涡振现象，并认为悬索桥结构安全可靠，不会影响虎门大桥后续使用的结构安全和耐久性。另据新华社报道，6日凌晨，从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轻微振动。

对于很多人而言，大桥肉眼可见的晃动实属罕见，惊心动魄之余，其背后的原因以及对大桥安全性的影响成为了大家最关注的话题。

虎门大桥为何振动？

桥梁专家、华南理工大学土木与交通学院教授颜全胜昨日在接受《南都周刊》采访时表示，“这是一个正常的现象，一般而言，我们称之为‘涡振’，特殊风况加上柔性桥梁，就容易产生这种晃动，振动幅度有大有小。”这一说法，与广东省交通集团发布的专家组说法一致。

据南方都市报报道，广东省交通运输厅、省交通集团昨日连夜组织国内12位知名桥梁专家召开专题视频会议，对虎门大桥桥面振动现象进行了研判。


昨晚，路桥工作人员在虎门大桥上勘察。（图源：南方都市报）

专家组初步判断，虎门大桥悬索桥本次振动主要原因是，由于沿桥跨边护栏连续设置水马，改变了钢箱梁的气动外形，在特定风环境条件下，产生的桥梁涡振现象。大跨径悬索桥在较低风速下存在涡振现象，振动幅度较小不易察觉，仅在特殊条件下会产生较大振幅，不影响桥梁结构安全，会影响行车体验感、舒适性，易诱发交通安全事故。

专家初步判断虎门大桥振动原因：水马改变气动外形产生涡振。

桥梁风工程研究专家葛耀君解释道：当前虎门大桥正在修吊杆和主缆，桥梁两边为防止车撞放置了临时挡墙，也就是俗话说的水马，水马改变了桥梁外形，原来桥梁结构是非常流线型的，加了（水马）就变得非常钝体了，所以容易引起涡振。他估计这次振动幅度为几公分或者十几公分，虽然看上去振动很大，但桥梁强度安全性没有问题。葛耀君表示，桥梁振动会让人觉得不舒服，车开上去也会有危险，所以要暂停车辆通行。解决办法就是，加了什么拿掉什么，短时间内或还会有振动，因为能量还没耗散掉。

那么，什么是涡振呢？

涡振，又称涡激振动，是桥梁结构的一种风致振动形式。当近地风绕过桥梁时，可能会让桥梁上下或左右出现压力变化，这一股力量可能会引起结构有限振幅的振动，这就是涡振。

什么叫涡振？

虎门大桥大修办公室相关负责人回应

至于颜教授提到的天气因素，根据广州市气象局官方微博@广州天气 于5日晚发布的微博，“虎门大桥因受主桥风速大影响，虎门大桥站15-17时基本都有6-7级大风维持。一般瞬时风6-7级比较常见，持续两个小时，还是比较少见的。”

一般而言，6-7级大风的强度大概能使陆地大树摇动，迎风步行明显感觉不便，举伞困难。

管青海等学者在论文《栏杆对典型桥梁断面涡激振动的影响研究》中，通过风洞试验分别研究了有无栏杆桥梁断面的涡激振动，经对比研究发现，裸梁断面没有发生涡激振动；而有栏杆断面则发生了明显的竖向涡激振动现象。

公开资料显示，虎门大桥于1999年竣工正式投入使用，至今已经运营20余年。这一大桥是广深珠高速公路上的特大桥梁，主航道桥是我国第一座现代化公路悬索桥。作为珠江三角洲高速公路网的重要组成部分，虎门大桥对珠三角的经济发展、人口流动有着重要的沟通作用。


虎门大桥全长4588米，日均饱和标准车流量为8万辆，而2016年其交通量换算成标准小客车为每日14.19万辆，饱和度达到1.77倍。车流量的激增不仅说明了珠江口经济高速成长，也同样表明，虎门大桥长期处于高负荷运转状态。

因此，为缓解交通高负荷压力，其姊妹桥南沙大桥于2003年投入建设，并已于2019年4月2日通车。

最近半月内，大桥晃动并不是第一次进入人们的视野。与虎门大桥同为悬索桥的武汉鹦鹉洲大桥，也曾于上月26日下午5时许出现桥体明显上下起伏，桥面呈波浪形晃动的现象。

据武汉桥梁处在微博发布的声明称，“（武汉鹦鹉洲大桥）此次桥梁异常振动系特定风况引起，振幅在设计允许范围内。” 从这一解释看来，两桥晃动原因相似，都是悬索桥遇特殊风况。

其实中外历史上，大桥晃动的事件并不少见。丹麦大带桥（Great Belt）桥东引桥、 英国的塞文二桥（Second Severn Crossing）和日本东京湾桥等都曾出现过大幅涡振。


重庆千厮门大桥


日本东京湾桥

不过，并不是所有的强风带来的振动都以“平安无事”作为结局。

1940年，美国中跨为 853米的塔科马海峡吊桥（Tacoma Narr Bridge）由于风的动力作用而不幸垮桥。悲剧发生后，美国空气动力学家西奥多·冯·卡门（Theodore von Kar）在加州理工学院风洞进行模型测试，发现该吊桥倒塌的原因是因为其桥面厚度不足，在受到强风的吹袭下引起“卡门涡街”，使桥身摆动；当卡门涡街的振动频率和吊桥自身的固有频率相同时，引起吊桥剧烈共振而崩塌，后来这一事件也成为研究空气动力学卡门涡街引起建筑物共振破坏力的活教材。






（图片来源：wikipedia视频截图）

在此之后，新的吊桥设计必须经过风洞模型实验，新桥梁的道床厚度增至10米，并在路面上加入气孔，防止卡门涡街的产生。

据许福友等学者的论文《大跨度桥梁涡激振动研究进展与展望》，涡振虽然不会像颤振一样导致桥梁灾难性的破坏，但是它发生风速低、频率高，有可能导致杆件裂纹或疲劳破坏，影响行车的舒适性和安全性。

现代桥梁结构越来越往长、细、轻、柔与低阻尼方向发展，对风的作用更加敏感。由于这一问题的普遍性，所以当前的桥梁设计中更要注重大跨度桥梁强度、刚度和稳定性抗风设计。

最后，带大家认识一些

世界著名的悬索桥↓↓


日本明石海峡大桥 主跨1990米


中国武汉杨泗港长江大桥 主跨1700米


中国舟山西堠门大桥 主跨1650米


中国香港青马大桥 主跨1377米


丹麦大伯尔特桥 主跨1624米


中国江苏省润扬长江斜拉桥 主跨1490米


英国亨伯尔桥 主跨1410米


中国江苏省江阴长江公路大桥 主跨1385米


美国维拉扎诺桥 主跨1298米


美国金门大桥 主跨1280米

参考文献:

[]//economy.southcn.com/e/2017-06/27/content_173300408.htm[/]

管青海， 李加武， 胡兆同， 刘健新 《栏杆对典型桥梁断面涡激振动的影响研究》

许福友，丁 威，姜 峰，张 哲 《大跨度桥梁涡激振动研究进展与展望 》

[]https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%99%8E%E9%97%A8%E5%A4%A7%E6%A1%A5[/]

[]https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A1%94%E7%A7%91%E9%A6%AC%E6%B5%B7%E5%B3%BD%E5%90%8A%E6%A9%8B[/]

[]https://static.cdsb.com/micropub/Articles/202005/2262287f038e35e687de8537d78ad4fe[/]

南方都市报相关报道

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原标题：《就是因为它！虎门大桥波浪式振动的权威解释来了》

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玄妙梦幻

【5月7日，全球出现6.1级地震，5月第四次强震，】不是地球变活跃征兆

有趣探索

2020/05/08 12:11:49

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趣味探索讯 在2020年里，虽说在全球范围内出现了一些不好事件，但是人类科技仍在稳步提升之中，尤其是备受关注的深空探索领域，技术可以说非常高超了，比如，美国好奇号火星车移动在一亿多公里外火星表面，中国玉兔2号行驶38万公里外月球背面，日本隼鸟2号飞船带着小行星矿石在返回地球途中，美国新视野号飞在点缀无数小行星的柯伊伯中。


随着时间的推移，人类移民外星球梦想越来越近了。即便如此，但地球上仍有一些看似非常低级的事情无法办到，比如地震和疾病。地震对于人类而言，即无力阻止，也无法做到准确预测，所以地震一直被视为最大的自然灾害之一。根据美国usgs数据显示，地震每天都在发生地震，甚至有时一天记录上百次地震，不过大多数地震级别都很小，不会给人类带来任何影响。

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但是地球并非总是那么“温和”，有时也会突然产生一次强震，搞得我们猝不及防。今天是2020年5月8日，根据美国usgs报道，北京时间5月7日19:21:19，地球出现一次强震，震级为6.1级，坐标南半球，该地震出现了离澳洲以北方向的巴布亚新几内亚国海域，精确位置为南纬4.454度、东经154.713度，震源深度466.2公里。这是继5月6日7.2级大地震后的另一个地震。


根据usgs提供信息显示，巴布亚新几内亚布干维尔地区居住着约40266人，距离震中219.1公里，巴布亚新几内亚的新不列颠东部居住着约26273人，距离震中271.5公里。巴布亚新几内亚卡维恩地区居住14490人，距离震中482.9公里。这说明所有居住区离震中很远，再加上震深达466.2公里，所以此次地震对人类几乎没有造成任何影响，也没有没有引起海啸。


根据地理位置显示，此次地震是由澳大利亚板块与太平洋板块俯冲造成的，因为这两个板块以每年95毫米的速度向东北方向汇集。澳大利亚板块与太平洋板块边界相接4000多公里，东部长2300公里，从北部桑达沟渠到东部所罗门群岛。自1900年以来，共记录了13次7.5级以上地震，2007年4月1日，发生了8.1级地震，引发了海啸，造成了人员伤亡。

5月这才过去7天，但是5月已经产生了多次强震，震级都超过6.0级。从次数上计算，这算得上是5月第四次强震。5月第一个强震发生在05-02 20:51:04，震级为6.5级，位置在希腊克里特岛附近海域，5月第二个强震发生在05-03 19:54:26，震级为6.0级 ，位置在日本九州岛附近海域，5月第三个强震发生在05-06 21:53:57，震级为7.2级，位置在印尼班达海。


尽管5月已经出现了4个6级以上强震，但这并不代表地球内部比之前变活跃，也并不是不好事件到来征兆，而是地球板块运动带来的一种正常现象。虽然人类无法对地震做到准确预测，但是可以根据敏感地震仪器，第一时间接收到地震波，提前几十秒发出地震警报，从而减少人员伤亡。但是这的确是一种非常被动的做法，所以专家们对地震还在继续研究之中，希望未来能对地震做100%精准预测。有趣的科学探索内容请关注唯一微信公众号：有趣探索

玄妙梦幻

【虎门大桥涡振：持续振动原因尚无共识，】
建议完善监测系统

新京报

2020/05/08 08:05:51

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因发生肉眼可见的明显振动，从5月5日下午起，连接广州市南沙区与东莞市虎门镇的虎门大桥关闭，至今已逾2日。对这座已有23年历史的跨海大桥和生活于两端的广州、东莞市民来说，这并不寻常。

5月6日上午，广东交通集团发布通报称，经专家组判断，虎门大桥悬索桥本次振动主因为沿桥跨边护栏连续设置水马，改变了钢箱梁的气动外形，在特定风环境条件下，产生桥梁涡振现象。

事发当天下午，水马撤掉后，涡振于18时暂停，然而，当晚20时，虎门大桥再次发生涡振，并持续至今。5月7日晚间，虎门大桥新闻发言人向新京报记者表示，大桥仍在以肉眼可见的幅度轻微振动，对大桥的检测也在继续，大桥目前仍然封闭。

多位参与事件调查的专家称，虎门大桥此次涡振振幅在安全范围内，不会影响悬索桥后续使用的结构安全。不过，一位不愿具名的专家告诉新京报记者，专家们未能对大桥持续振动原因达成共识。多位专家建议虎门大桥方面完善监测系统。



5月6日，封闭中的虎门大桥。图片来源：新京报我们视频

“像过山车一样，一上一下的”

5月4日晚上7时许，深圳市民杨旭（化名）载着妻子，驱车从广州返回深圳。行到虎门大桥中部时，杨旭突然感到桥面纵向振动，“像过山车一样，一上一下的”。

杨旭回忆，当时桥面的振幅比较大，“前面的车辆也是忽上忽下的”。人随车上抛时有失重感，他和坐在副驾驶座上的妻子都感到头晕、想吐。

由于振动一直持续，杨旭有点紧张，他打开车窗，在两三分钟内加速驶离了大桥，振动感也随之消失。

杨旭所经历的“惊魂一刻”，许多当天和第二天经过虎门大桥的市民都感受到了。一名网友在社交媒体上表示，5月5日下午，其乘车由虎门-南沙方向经过虎门大桥时，桥面上下颠簸持续几十秒，有如乘船，“有点晕”，“被吓得不轻”。他回忆，司机起初以为是爆胎了，但很快发现，前方的车辆也正随着桥面“像波浪一样摆动”。

另一名5月5日下午2时许经过虎门大桥的网友发布的视频显示，当日天气晴朗，大桥上车流不算密集，画面右侧能看到竖形排放的红色水马，视频持续了两秒，结束时画面有明显的上抛感。评论栏里，这名网友说当时以为是自己低血糖所致，多名网友回复称自己也有相同遭遇，有的以为是路面不平，有的以为自己所乘车辆爆胎。



5月5日晚，大桥还有肉眼可见的振动。图片来源：新京报我们视频

据公开资料，此次振动发生地虎门大桥主桥，是我国第一座自行设计、建造的大跨径钢悬索桥，全长888米。自1997年6月竣工后，虎门大桥已经过23年风吹雨打，是连接广州南沙和东莞虎门的一条重要过江通道。从公开报道来看，虎门大桥以前并未发生过类似事件。

5月5日15时32分，广州交警支队发布消息称，对虎门大桥进行交通管制。随后，有媒体从广东省公安厅交通管理局了解到，虎门大桥发生异常抖动，大桥管理部门已经封闭大桥。

5月7日晚，虎门大桥新闻发言人告诉新京报记者，大桥7日晚还将处于封闭状态。



5月5日下午起，虎门大桥实行交通管制。图片来源：广东交通集团公号

桥面单边最大振幅达到31厘米

5月5日晚间，广东省交通集团发布通报称，5月5日15时20分，虎门大桥悬索桥桥面受主桥风速大影响，产生涡振。

一位参与调查的路桥专家程述（化名）告诉新京报记者，他从虎门大桥方面了解到，事发时桥面单边最大振幅达到了31厘米。

由于事发时桥梁正在检修，有网友猜测涡振的产生和大桥荷载过高有关。5月6日晚，在广东省有关部门召开的媒体沟通会上，现场处置专家组成员、中交公路规划设计院业务总监吴明远表示，在桥梁设计上是有荷载标准的，只要在荷载标准的基础上，桥梁的运行都是安全的，“尤其虎门大桥，基于各种原因，有限载规定，所以在目前状况下，相对其他的大型桥梁来说还更安全。”

涡振产生的原因很快被聚焦到桥面呈一字形摆放的两排1.2米高红色水马（分割路面或形成阻挡的塑制壳体障碍物）上。

5月5日晚，虎门大桥大修办公室副总工程师张鑫敏在接受央视采访时介绍，经专家会讨论，涡振的主要原因为桥面检修时，沿护栏立柱摆放的水马堵塞护栏立柱透风孔，改变了桥梁的抗风外形，进而产生涡振。水马拆除后，加上当晚风速降低，涡振已明显减轻。

5月6日上午，广东交通集团也发布通报表示，经专家组判断，本次振动主因为沿桥跨边护栏连续设置水马，改变了钢箱梁的气动外形，在特定风环境条件下，产生桥梁涡振现象。

“涡振之所以产生，是因为结构的自振频率和涡脱的频率相一致，产生了共振。”程述向新京报记者解释。所谓“涡脱”，即钝体截面受到均匀流作用时，在截面背后形成旋涡脱落。涡脱的产生既和风向、风速有关，也受桥梁断面形状、结构阻尼等影响。

虎门大桥的设计者之一、桥梁专家曾宪武告诉新京报记者，虎门大桥在设计施工时，曾做过风洞试验，以测试桥梁的抗风性能。虎门大桥桥体钢箱梁断面为流线型，为了尽量减少风对桥体振动的影响，设计者们在两侧风嘴位置加设了导流板。

程述表示，按照虎门大桥原本的设计，理论上是不会产生涡振的，但在桥面增设水马改变了桥体的空气动力外形。



5月5日下午，虎门大桥上的水马被撤除。图片来源：新京报我们视频

同济大学桥梁工程系教授葛耀君进一步解释，5日下午涡振的产生，除了桥梁气动外形改变外，特定的风速、风向也是条件之一。“这两天正好广州天气非常好，风速就比较均匀，风吹过来的角度也不会改变，这样是比较容易引起涡振的。”

不过，葛耀君同时表示，从风向学来看，风向有16个，达到特定风向的概率为16分之一，同时对风速也有要求，因此，使大桥产生涡振的气流发生是一个“小概率事件”。

针对有市民反映5月4日下午经过大桥就已感到振动，廖海黎表示，“现在说的第1次发生在5月5号，可能那是最严重的时候，但是在那之前，这种涡振会一点一点地，有一个从小到大的过程。”

葛耀君也认为，异常振动发生的时间或许还要早于5月4日。据其了解，早在4月底，桥面就放置了水马，但数量不多，因而振幅也不大。

振动持续原因尚无结论

据新京报此前报道，事发当天下午，水马撤掉后，涡振于18时暂停，然而，当日20时，虎门大桥再次发生涡振。

5月7日晚间，虎门大桥新闻发言人向新京报记者表示，目前，大桥仍在以肉眼可见的幅度轻微振动，对大桥的检测也在继续，持续振动的原因尚无结论。

5月6日晚，在回答媒体提问时，现场处置专家组成员吴明远称，虎门大桥桥梁重量在15000吨以上，一旦振动发生，“需要足够的时间平息下来”。

西南交通大学土木工程学院教授廖海黎也向新京报记者表示，从目前调查来看，水马是这次涡振的主要诱因，水马撤掉，诱因也就消除了。“但风在桥上还有一些作用力，只是比水马存在的时候要小，等到慢慢能量耗散掉了，它应该会静止下来不动了。”



5月6日，封闭中的虎门大桥。图片来源：新京报我们视频

5月7日下午，广东方面组织了又一场专家会。程述告诉新京报记者，在会议上，专家们明确了后续发生的振动仍属于涡振，但是对于涡振持续的原因，并没有达成共识。有人认为，封闭后，光秃的箱梁也可能是涡振持续的诱因之一。对于大桥是否可以恢复通车，与会者也观点不一。

程述表示，在会议上，他和一些专家建议虎门大桥方面完善监测系统。

新京报记者查阅资料发现，早在2002年，清华大学土木工程系学者曾发表论文，称和虎门大桥有限公司合作，研发完成了虎门大桥主跨GPS位移监测系统和应变监测系统，并投入运行。文章介绍，该系统旨在监测虎门大桥在使用期间由于车辆荷载、风荷载、地震荷载等造成的大桥箱梁的应变响应，实现实时监测、实时分析和报警、数据网络共享。

然而，程述表示，在调查过程中，虎门大桥的工作人员给专家们提供了大桥四个点位的风速，但在他看来，这些数据有矛盾之处，他曾要求提供5月7日振动的相关数据，但下午开会时也没见到。他认为，虎门大桥虽有检测系统但似乎并不完备，“我们给他们提的是你们要完善”。

5月6日、7日，新京报记者多次联系虎门大桥大修办公室副总工程师张鑫敏，试图询问涡振持续的原因和监测系统的运行情况，截至发稿未有回复。

新京报记者 张惠兰 实习生 曹一凡

编辑 王婧祎 校对 薛京宁

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【强震动监测初步结果：虎门大桥主体结构未受振动事件明显影响】

中国新闻网

2020/05/08 15:01:39

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虎门大桥强震动监测系统测点位置示意图。广东省地震局 供图

中新网北京5月8日电 (记者 孙自法)记者8日从中国地震局获悉，广东省地震局利用强震动监测系统分析“5.5”虎门大桥振动事件，初步结果表明，虎门大桥箱梁主体结构在本次事件中未受到明显影响。

5月5日下午，虎门大桥悬索桥桥面发生明显振动，桥面振幅过大影响行车舒适性和交通安全，当晚再次发生异常抖动。广东省地震局布设在虎门大桥上的强震动监测系统完整记录到此次振动事件中大桥加速度值的变化情况。该局随后迅速组织行业相关单位整理强震动监测系统观测数据，从加速度、位移和结构频谱三个方面，开展大桥地震安全与健康状况分析评估。



强震动监测系统已应用于14项重点工程。广东省地震局 供图

强震动监测系统观测数据显示，从当日13时开始，大桥箱梁竖向加速度和位移监测数据出现较为显著的变化，达到日常振动幅值约2-6倍，竖向位移最大达到44.61厘米，至当天19时后振动明显减小；从加速度功率谱的变化情况看，大桥箱梁结构主要自振频率在事件前后未发生明显改变，事件过程中振动能量主要集中于0.362赫兹(Hz)。初步分析结果表明，大桥箱梁主体结构在此次振动事件中未受到明显影响。

据了解，虎门大桥强震动监测系统是广东省地震局下属单位受广东虎门大桥有限公司委托，于2010年建成，共17测点36通道，测站分别位于桥墩基础、桥塔、主梁等桥梁关键部位。强震动监测系统装备有自主研发的重大工程地震安全监测与评估软件系统，实现地震、撞击、振动等突发事件的实时报警，并快速判断大桥结构运行健康状况，服务于重大工程的抗震研究、震(振)后快速评估和日常维护加固。目前，该强震动监测系统已在港珠澳大桥、虎门大桥、新丰江水库大坝、深圳地王大厦等14项重大工程上示范应用。(完)

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