百科名片
虎门大桥，位于中国广东省珠江三角洲地区，连接广州市南沙区与东莞市虎门镇，是珠江三角洲地区环线高速公路的南环段，作为一座大跨径悬索桥，虎门大桥以其雄伟的姿态横跨珠江口，是华南地区重要的交通枢纽，2020年5月5日，这座桥梁却发生了异常晃动事件，引发了广泛关注，本文将深入解析虎门大桥异常晃动的原因，以及为何其主体结构未受损。
观点
虎门大桥的异常晃动事件，虽然一度引起社会恐慌，但经过专家组的详细调查和研判，最终确定这是由于风速大导致的涡振现象，涡振是大跨径悬索桥在特定风环境条件下的一种常见振动现象，虽然会影响行车体验和舒适性，但并不会对桥梁结构安全造成实质性影响，这一观点不仅得到了专家的广泛认可，也通过实际检测数据得到了验证。
工具/材料
风速计：用于测量现场风速，是判断涡振现象是否发生的重要依据。
振动传感器：安装在桥梁上，用于实时监测桥梁的振动情况。
CFD计算流体动力学软件：用于模拟分析桥梁在风作用下的气动特性，为评估涡振风险提供科学依据。
桥梁健康监测系统：自动采集桥体结构变形和应力数据，为桥梁结构安全预警和事件后的安全评估提供数据支持。
方法/步骤
一、事件回顾
2020年5月5日14时许，虎门大桥桥面发生起伏晃动，振幅较为明显，这一异常现象迅速引起了社会各界的广泛关注，为确保安全，虎门大桥管理部门立即采取了双向交通管制措施，并组织了国内知名桥梁专家进行研判。
二、涡振现象解析
1、涡振原理
涡振是一种兼有自激振动和强迫振动特性的有限振幅振动，当风以一定速度吹过桥梁时，会在桥梁表面形成漩涡，这些漩涡会对桥梁产生周期性的力，当这种力的频率与桥梁自振频率接近时，就会产生共振，导致桥梁发生振动。
2、虎门大桥涡振原因
虎门大桥异常晃动的主要原因有以下几点：
风速大：当时现场风速达到8m/s左右，这是引发涡振的重要条件。
桥梁气动外形改变：虎门大桥正在维修施工中，桥面加了1.2米高的挡墙（水马），这些水马破坏了桥梁原本的流线型气动外形，使得风在吹过桥梁时更容易形成漩涡。
悬索桥特性：虎门大桥作为一座大跨径悬索桥，本身对风是易感的，悬索桥的主梁为扁平钢箱梁，具有流线型设计，但在水马的影响下，这种流线型被破坏，导致涡振现象的发生。
3、涡振影响
涡振虽然会影响行车体验和舒适性，但并不会对桥梁结构安全造成实质性影响，这是因为涡振的振幅通常在设计允许范围内，且桥梁结构具有足够的强度和刚度来承受这种振动。
三、专家研判与应对措施
1、专家研判
虎门大桥抖动事件发生后，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了桥梁涡振现象。
2、应对措施
拆除水马：虎门大桥管理部门立即组织人员拆除了桥面上的水马，以恢复桥梁原本的流线型气动外形。
交通管制：为确保安全，虎门大桥在抖动事件发生后立即采取了双向交通管制措施，直至桥梁恢复稳定。
全面检测：虎门大桥管理部门组织专业团队对桥梁进行了全面检测，包括桥梁结构、振动情况、风况等，以确保桥梁结构安全。
四、后续强化桥梁安全监测
1、加强日常监测
虎门大桥管理部门将加强对桥梁的日常监测，包括风速、振动情况、桥梁结构变形等，以确保及时发现并处理潜在的安全隐患。
2、推广健康监测系统
虎门大桥将进一步完善桥梁健康监测系统，实现自动化、智能化的数据采集和分析，为桥梁结构安全预警和事件后的安全评估提供数据支持。
3、科学评估维护方案
在今后进行桥梁维护时，虎门大桥管理部门将充分考虑桥梁的气动特性，采用科学的评估方法，如CFD计算流体动力学软件模拟分析，以评估不同维护方案对桥梁气动特性的影响，从而选择最优方案。
4、加强公众科普宣传
虎门大桥管理部门将加强与公众的沟通与交流，通过科普宣传等方式，提高公众对桥梁安全的认识和理解，减少不必要的恐慌和误解。
虎门大桥异常晃动事件虽然一度引起社会广泛关注，但经过专家组的详细调查和研判，最终确定这是由于风速大导致的涡振现象，这一事件不仅提醒我们要加强对桥梁安全的监测和管理，也为我们提供了宝贵的经验和教训，在未来的桥梁建设和维护中，我们应更加注重桥梁的气动特性设计和管理，以确保桥梁的安全和稳定。
