让虎门大桥持续抖动的涡振到底是什么鬼?
以及,好奇一问:在上面开车是种什么体验?
来听听中国天气网首席气象分析师胡啸给大家捋一捋,虎门大桥究竟咋回事。
虎门大桥当然没有塌,而且如果你有关注这事,现在应该至少get到了一个名词——涡振。
是的,这次虎门大桥持续又明显的抖动学名叫涡振。它指桥梁在平均风作用下,有绕流通过实腹梁桥断面后交替脱落的涡旋引起的振动。
它包含了两个条件:①涡旋引起振动;②共振。
懵了?没关系,先看下图。
我们把图中方块想象为桥梁横截面,风从左侧吹过桥梁,由于桥面阻挡,之后会在桥梁后部(也就是图中右侧)形成波浪式的气流,其中还有一个个涡旋(如下图红绿圈)。
这些涡旋产生了上下相对的力,当这种力作用于中间的桥面,并且振动频率与桥梁本身的振动频率一致形成共振时,我们就看到了桥面明显的起伏。
▲上图可以看到风从右边往左吹,在横版的左下方形成了一个顺时针转的漩涡,漩涡卷上部的气流拽着这个横版往下走,等于对桥面施加了向下的作用力。
▲这张图则相反,漩涡施加了个向上的力。
事实上,这种涡旋影响不只会作用于桥梁,它正是流体力学中重要的现象——“卡门涡街”。
“冯卡门漩涡”(Von Karman vortices),通常称为卡门涡街,是流体力学中重要的现象,在自然界中常可遇到,在一定条件下的定常来流绕过某些物体时,物体两侧会周期性地脱落出旋转方向相反、排列规则的双列线涡,由于非线性作用,形成“冯卡门漩涡”。如水流过桥墩,风吹过高塔、烟囱、电线等都会形成。
▲图为FY-4A静止气象卫星监测到的卡门涡街(2019年1月21日9:00-14:30北京时)。注意看,图中那一列对称的圈圈云,就是冷空气吹着云层掠过韩国济州岛后形成的卡门涡街了。
卫星云图里的济州岛就相当于虎门大桥横截面,被风吹着跑的云就相当于吹拂虎门大桥的风,就形成了我们肉眼可见的排列规则的涡旋云们。
说到这里,只是解释了所有桥梁都会面临的问题:卡门涡街。
但要形成虎门大桥那样明显的抖动,还有个重要条件——共振。
还记得上物理课老师讲的士兵列队齐步过桥,结果桥塌了的故事吗?那就是士兵整齐的步伐形成的振动与桥梁自振频率一致形成共振的结果。
事实上,桥梁涡振可以说就是一种有限振幅的共振。
虎门大桥办公室副总工程师张鑫敏在接受央视新闻采访时表示,涡振并非风大就能出现,5日发生第一次涡振时,虎门大桥上风力也只有5级左右;它是特定、稳定风速下,风吹过桥面时、与桥的自振频率一致形成了的共振,才会出现的结果。
风太大了也不行,可能变成威胁桥梁结构的颤振;风小了也不够,无法形成共振,没法出现这么肉眼可见的抖动。
▲事实上,经过调查发现,虎门大桥曾在边护栏连续设置水马,改变了钢箱梁的气动外形,影响了风吹过桥面形成涡旋的作用力。
所以,要消除虎门大桥的抖动,打破共振就可以了。像当今天大桥拆除了水马,加之风速减弱,涡振就开始减弱。
不过就像晃动的绳子失去摆动源动力后不会立即停止一样,打破共振后,抖动也不会立即停止。而且,如果之后风又神奇地稳定在一定值域,且与桥梁达成共振,那么虎门大桥再抖起来,也不是不可能。
现在,让我们回到开始的那个问题——在这抖动的桥面上开车是种什么体验?
虎门大桥办公室副总工程师张鑫敏表示,如果走在上面会有晕船的感觉,而如果快速开车通过则不会有明显感觉。但出于安全考虑,咱们还是听交警的话,老实绕路吧。
值得一提的是,由于卡门涡街影响的普遍存在,现代桥梁在设计建造的时候都考虑了流体对桥梁的共振影响;而且桥梁涡振虽然世界范围看并不罕见,但要到达成这样条件的风也不是天天都有的,所以大家也不用太过担心。
虎门大桥建有多久 是什么原因令虎门大桥异常抖动?
2、是什么原因令虎门大桥异常抖动:经专家组初步判断,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。3、专家还有种猜测,与大桥“阻尼比”有关。通俗说,“阻尼比”类似病毒抗体,代表其抵抗大桥振动的能力。阻尼比...
虎门大桥抖动原因?
2020年5月5日,虎门大桥异常抖动引发了网友的广泛关注,这到底是怎么回事呢?对此,广东省交通集团今天官方回应称,虎门大桥5日发生振动系桥梁涡振现象,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。官方通告中给出了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,...
让虎门大桥持续抖动的涡振到底是什么鬼?
以及,好奇一问:在上面开车是种什么体验?来听听中国天气网首席气象分析师胡啸给大家捋一捋,虎门大桥究竟咋回事。虎门大桥当然没有塌,而且如果你有关注这事,现在应该至少get到了一个名词——涡振。是的,这次虎门大桥持续又明显的抖动学名叫涡振。它指桥梁在平均风作用下,有绕流通过实腹梁桥断面后...
虎门大桥上的水马是什么 虎门大桥发生了什么
1、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,故称水马。2、虎门大桥因受主桥风速大影响,产生涡振。出现异常抖动。根据风力数据,发现虎门大桥站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。
广东虎门大桥异常抖动怎么回事
广东省虎门大桥产生出现异常摇晃是由于风力很大而造成的涡振。公布通知称虎门大桥受主桥风力大危害造成涡振。为保证众多驾驶人员和梁桥物安全性,从5月5日15时20分起对虎门大桥推行全封闭式交通管制通告。在5月5日中午广东省虎门大桥悬索桥产生路面产生摇晃,震幅比较显著,对驾驶导致不舒适度。为确保行驶...
虎门大桥跨海桥
2、2020年5月5日下午,虎门大桥发生异常抖动,全桥路段已实施双向全封闭,禁止通行;2020年5月6日,广东交通集团通报,虎门大桥振动系涡振现象,悬索桥结构安全。3、经专家组初步判断,虎门大桥悬索桥本次振动主要原因是由于特定风环境条件下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...
广州虎门大桥发生异常抖动(交通部门紧急采取措施调查原因)
近日,广州虎门大桥发生了异常抖动,引起了交通部门的高度关注。为了保障公众的出行安全,交通部门紧急采取措施,对虎门大桥进行了全面调查,以查明异常抖动的原因。调查过程 交通部门在接到异常抖动的报告后,立即组织了相关专家和技术人员前往现场进行调查。经过多次实地勘察和数据分析,调查组发现虎门大桥在过往...
专家公布虎门大桥涡振原因
据专家分析,水马是涡振诱因,虎门大桥结构安全,相关抑振措施正在研究实施中。5月5日,广东虎门大桥发生异常抖动,不少过往群众表示整个大桥像波浪一样“起起伏伏”地摇晃,引发热议。人们不免担心大桥的结构还安全吗?据悉,因为虎门大桥正在维修施工中,桥面加了1.2米高的挡墙,从而破坏了断面流线型引发...
广东虎门大桥发生异常抖动(交通部门紧急调查处理情况)
调查结果 经过多方调查,交通部门发现,此次异常抖动是由于虎门大桥上的一根主缆出现了问题,导致整座桥梁的稳定性受到了影响。为了保障公众安全,交通部门立即采取了措施,对虎门大桥进行了紧急维修。维修方案 为了尽快恢复虎门大桥的正常运营,交通部门制定了详细的维修方案。首先,要对虎门大桥的主缆进行彻底...
涡振是什么 为什么会涡振
虎门大桥发生异常抖动,在网上引起了热议,不过专家已经查明了虎门大桥抖动的原因。根据专家组初步判断,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。涡振是什么 涡激振动是大跨度桥梁在低风速下出现的一种风致振动现象。
真净阿司: 何处发昆仑,连乾复浸坤.波浑经雁塞,声振自龙门. 岸裂新冲势,滩余旧落痕.横沟通海上,远色尽山根. 勇逗三峰坼,雄标四渎尊.湾中秋景树,阔外夕阳村. 沫乱知鱼呴,槎来见鸟蹲.飞沙当白日,凝雾接黄昏. 润可资农亩,清能表帝...
东源县15223619376: 汽车保养步骤汽车保养操作流程汽车做保养的流程 ?
真净阿司: 按时保养汽车,才能及时排查出存在的安全隐患,延长车辆的使用寿命,对行车安全... 更换机油,车辆的机油需要定期更换,毕竟机油对于汽车很重要,不及时更换会影响...
东源县15223619376: 航空发动机常见振动源有哪些 - ?
真净阿司: 分有几大类.1是机械本身.设计出现缺陷时,出现动平衡没调校到位.2是气体气流.各种激波.3是燃烧膨胀.
东源县15223619376: 广州虎门天气预报10天?
真净阿司: 未来7天天气预报
东源县15223619376: 右下眼皮跳一,上嘴皮也跳 - 眼科 - 复禾健康?
真净阿司: 二是受工艺技术限制,制造出的滚轮无法精确的定位圆心,导致由于偏心而不能正常工作,进而出现噪声大、轴承磨平现象. 在水中长期浸泡下,润滑脂会在及其工作中不断的滑落水中,气浮机在运行一段时间之后,轴承处于干磨状态,最终导致了轴承磨损,发生气浮机振动加大现象. 解决这一问题的关键要阻止钙基润滑脂滑落水中.因此需要对轴、轴承处进行技术改进.即在轴承后端与轴连接部分增加一个不锈钢材质的润滑脂密封盖,从而避免润滑脂泄露,造成轴承干磨,以避免轴承耗损.
东源县15223619376: 水轮发电机振动与什么因素有关 - ?
真净阿司: 答:(1)尾水管涡流引起的振动; (2) 汽蚀引起的振动; (3)卡漫涡引起的振动; (4)转轮叶片与导叶个数匹配不当或导叶出口与转轮进口之间的距离小也会引起的振动; (5)迷宫位置和形状引起的振动等.