本帖最后由 驻在平安夜前夕 于 2020-5-15 12:06 编辑
桥梁涡振的“元凶” 《财经》：在撤除水马后，为何桥面还在涡振，是否还存在其他影响因素？未来还会发生类似的情况吗？ 宋锦忠：水马是主要因素，撤除后桥面恢复了原状，也就逐渐静下来了。至于为何还有涡振，这就要看维修、保养本身是否对大桥的抗振性能造成了改变。具体要关注两点，第一点是，桥梁换了新的构件以后，它的性能、刚度有没有变。我们估算了涡振时它的振动频率，初步证明结构刚度没有变。第二点是，要了解桥面本身抗振动能力有无变化，这里的另一个关键指标是阻尼：一方面，更换了吊杆，它与主缆、主梁彼此之间的连接也发生了变化；另一方面，桥面的铺装也更换了好几次，那么桥面铺装和钢梁的粘结性能也有了变化。还有支座的工作状态是否正常，这都会导致全面抗振能力的变化，尤其是结构阻尼的变化。 《财经》：目前对桥梁抗振能力的检测结果如何？ 宋锦忠：根据初步检测结果显示，桥梁的刚度没有编号。阻尼从设计时的交通部颁布的桥梁抗风设计规范钢结构组阻尼比从0.005降至0.001，这代表大桥的抗振能力遇到了更大的挑战,尤其是结构阻尼的变化。 《财经》：您怎么看这样的检测结果？ 宋锦忠：从逻辑上看，符合我此前预判，就是桥多次更换构件后带来的影响，但整体来看桥依然是安全的。阻尼的变化可以通过相应的处置措施来弥补。同时，我呼吁现有的桥梁抗风设计规范应该进行修订，毕竟现在技术进步了、造桥的水平提高了，应该让参数更加严格，从而提升桥梁的舒适度和安全度。 《财经》：通常会采取哪些对策？ 宋锦忠：可以在桥的主梁断面上增加一些气动措施，这样效果好、造价低、针对性强。就像飞机机翼上的坑坑洼洼的点一样，就是为了避免机翼尾流带来的涡振，这也是我们桥梁抗振的经验由来。我们可以通过风洞试验一系列测试，然后对主梁断面做出相应的设计。 “桥很安全，车开上去涡振会更快消失” 《财经》：这次涡振发生在虎门大桥大修期间，您怎么看待将涡振归因于设置水马这一结论？ 由于维修更换吊索时，桥面还在正常通车，施工方担心作业时过往车辆碰到吊索和维修人员，特地设立了两面水马挡墙，这就把桥的断面外形全部破坏掉了，涡振就可能马上出现。恰巧，当时空气中的风均匀地吹过来，形成了稳定的层流，吹拂到断面上，赶上特殊的夹角，就在主梁断面的下游形成了有规则的运动旋涡，它的振动频率和结构的某个频率一致进而导致涡激共振。 《财经》：这符合管理养护手册的要求吗？ 宋锦忠：这样的操作在中小桥上常见的。一般施工方，碰上小的简支梁桥、拱桥，都是这么干的，重心放在行车安全上，而不是桥的安全和稳定。事实上，本应该由专业机构、专家来论证把关，然后再来大修。目前来看，这一点做得不到位。这背后，还是我们桥梁抗风、抗地震的这种知识普及不够。这几天我看电视，甚至维护、管理单位的有关人员，在电视里的讲话也不够专业。这也怪我们，作为教育、科研单位，我们本是有责任去普及这些东西。 《财经》：在还可能存在振动的情况下，虎门大桥目前可以通车吗？ 宋锦忠：虽然还没最后解决问题，但是我可以告诉你，这个桥就是现在应该马上通车。桥没有安全问题，没有稳定问题，只有行驶舒适度的问题和钢结构疲劳问题（长期来看）。就是5月5日及6日这样的振动，车子行驶也没关系。车辆的高度远远的超过0.9米高的水马，就会破坏形成涡振的条件。现在没有水马，车开上桥面有了载重，不满足形成涡振的条件，说不定桥就不振了。 《财经》：也就是说，桥本身是安全的。但公众对安全这一话题有所疑惑，比如桥面振动，是否会引起驾驶人紧张造成安全事故？ 宋锦忠：这是对个人的心理影响。但水马没了，车多了，桥不振了，也就不用担心这个问题了。我觉得之前有些过度谨慎了，被临时封禁的水路，昨晚才刚刚恢复，这蛮奇怪的。从专业的角度来看，振动是不可能完全避免的，哪怕是海浪打到桥墩上，也会把力传导到桥面，引发振动，问题的关键是振幅的大小。 “从业几十年来，见到太多行业乱像。呼吁加强特大桥监管维护” 《财经》：国内的特大桥、大桥很多，我们承担不起他们出事故的后果。此前一位桥梁工程师曾对我表示，能暴露出问题是件好事，因为能促进技术升级变革。但像这次水马致涡振是个诡异的低级错误，这体现出的是维护不当、专业知识不足的深层次问题。 宋锦忠：我跟你讲两个我自己的体会，我曾经去检测过一些桥，有座桥底下的一个支座不在了，但它的维护单位不知道。你能想象吗？另一个是我负责研究的一个桥，广东南海一座独塔斜拉桥。十几年前，水面上的运输船超载，发大水的时候把这个桥的引桥撞断五跨。后来发现是因为本来应该在主航道行驶的船跑到了副航道上，加上船只本身超载。引桥撞断了以后主桥的交通还在运行，然后小汽车就自由落体，一个一个往南海里面跳，后果可想而知。 《财经》：这就是各环节缺位造成的系统性问题了。现在来看，不光是技术要提高、监管要到位的问题，其实是整个桥梁，尤其是这种大型的桥梁建设，应该更全面的进行升级换代。 宋锦忠：南海某大桥事件，我觉得在整个管理环节上都出现了系统性问题。只有从建设方、设计、施工、监理、科研、维保，各方面都要达到一定的水准，做到全寿命服务，才能让一座桥在100年至150年的服役期里面，正常地运营、服务大众。 《财经》：全寿命服务是指什么？ 宋锦忠：设计方不仅要负责桥梁设计，还要告诉管养单位啥时候更换易损构件。要把桥梁100到150年生命周期里，所有环节都做出设计，并且要承担设计责任。这源自于我的导师——中国工程院院士、桥梁结构抗震专家范立础先生，他生前一直在推行这一理念，我耳濡目染深以为然。当然，对于其他施工、监理、科研、维保等各方也是如此。这么多年来，我一直都非常期待能够参加分析事故桥梁的学术研讨会。 《财经》：这个理念很好，因为设计方对桥梁最知根知底，最合适给出建议，其他各方也应各负其责。 宋锦忠：确实如此。所以这一理念推行不易，国际上尚无推行先例，但这是正确的事，是值得努力的方向。 《财经》：由此看来，社会各界应该庆幸虎门大桥无碍，但又应该把握公众对热点的关切，趁热打铁普及常识、促进交通事业的建设和发展？ 宋锦忠：是的。很多事情可以从一点一滴做起。我就主张桥梁系的老师们利用寒暑假，去幼儿园、小学、中学给孩子们普及桥梁知识，让他们从小认识桥梁。这背后有很多故事，有的还有时代意义。
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楼主: 毋问我从哪里来
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