大桥抖动（大桥抖动原因）

今天就给大家介绍一下桥梁晃动，以及桥梁晃动原因对应的知识点。希望对你有帮助。别忘了收藏这个网站。

为什么桥会异常震动？背后有什么科学解释？

随着现代悬索桥的出现，人们可以建造越来越长的桥。悬索桥可以跨越大跨度，跨越峡谷、河流、海峡，如中国矮寨特大悬索桥，跨越300多米深谷；洋港长江大桥主跨长度可达1.7公里，悬索桥世界第二，双层悬索桥第一。

由于悬索桥跨度大，会带来一些空气动问题。当强风吹过悬索桥时，桥面可能会像波浪一样摇晃，这会使桥上的人感到非常不舒服。严重的话，桥可能会塌。

那么，为什么悬索桥会出现异常抖动呢？

从物理学原理来说，任何物理结构都有固有频率。如果强迫振动的频率接近物理结构的固有频率，就会引起共振。如果振幅足够大，结构就会被破坏。

19世纪，当一群法国士兵以相当均匀的步伐走过一座100米长的桥时，急行军产生的频率与桥的固有频率重合，导致桥不断晃动，于是产生了共振。当士兵走到桥中间时，强烈的共振导致桥坍塌，数百人落水身亡。

除了步伐整齐之外，吹过桥梁的强风也会造成桥梁的晃动并可能引起剧烈的共振，这就涉及到卡门涡街效应。

当强风吹过桥面时，会在桥面的上下两侧产生两个漩涡，它们的旋转方向相反且交错。这会在桥面上产生周期性的力，导致桥面的晃动。这就是卡门涡街效应，由现代航空空航天技术之父冯·卡门首先阐述。

如果卡门涡街效应较强，桥面的振动幅度会增大，最终达到桥梁的固有频率。这样就会产生共振，桥梁就会剧烈振动，导致桥梁垮塌，这在现实中已经发生过。

1940年，横跨塔科马海峡的塔科马海峡吊桥建成通车。然而，仅仅过了几个星期，桥面就开始出现异常晃动。经过几个月的摇摆，塔科马海峡大桥的桥面终于扭曲断裂，大桥倒塌了。

根据塔可马海峡大桥模型风洞试验，桥梁垮塌的原因是卡门涡街效应引起的严重共振现象。马海峡塔桥的桥面厚度不足以抵御强风引起的卡门涡街效应，最终大桥被风速为65 km/h的强风吹倒

从那以后，人们意识到，在建桥之前，应该对模型进行严格的风洞试验。而且要在桥上设计一些气孔，破坏卡门涡街效应。十年后，经过严格模拟和测试的新塔科马海峡大桥再次建成，目前仍在正常通行。

现代桥梁设计会考虑卡门涡街效应，以后基本上不会出现像塔科马海峡吊桥那样的坍塌。

但在设计允许范围内，桥面有时会上下波动，这是正常的涡激振动现象。究其原因，可能是桥面横截面的变化造成的，比如水球环的放置。只要振动幅度小，不超过设计范围，桥梁就不会有问题。

是什么原因导致桥的异常振动告诉你桥的秘密？

1.桥梁的异常振动是一种共振现象。从物理学原理来说，任何物理结构都有固有频率。如果强迫振动的频率接近物理结构的固有频率，就会引起共振。如果振幅足够大，结构就会被破坏。

2.强风吹过桥梁也会引起桥梁晃动，并可能引起剧烈共振，这就涉及到卡门涡街效应。当强风吹过桥面时，会在桥面的上下两侧产生两个漩涡，它们的旋转方向相反且交错。这会在桥面上产生周期性的力，导致桥面的晃动。这就是卡门涡街效应，由现代航空空航天技术之父冯·卡门首先阐述。如果卡门涡街效应较强，桥面的振动幅度会增大，最终达到桥梁的固有频率。这样就会产生共振，桥梁就会剧烈振动。

为什么虎门大桥晃动异常？

据专家分析，水马是造成旋涡振动的原因。水马的连续安装改变了钢箱梁的气动外形，导致桥梁在特定风况下发生涡激振动。此外，有专家推测，也可能与桥梁的阻尼比有关。

5月5日14时，虎门大桥有明显震感，随后双向完全封闭。5月6日，广东交通集团消息，省交通运输厅、省交通集团组织12名国内知名桥梁专家连夜召开专题视频会议，进行研判。

据专家组初步判断，虎门大桥悬索桥本次振动的主要原因是沿桥跨侧护栏连续安装水马改变了钢箱梁的气动外形，在特定的风环境条件下产生了桥梁的涡激振动。

有专家推测，与桥梁的“阻尼比”有关。总的来说，“阻尼比”类似于病毒抗体，代表其抵抗桥梁振动的能力。阻尼比越小，桥梁的抗震能力越低。虎门大桥已经存在25年，阻尼比可能会变小，影响抗涡振能力。

扩展数据

虎门大桥的结构安全性

最近国内的桥好像有点“飘”。4月26日，武汉南京长江大桥桥体在海浪中摇摆。9天后，广东虎门大桥悬索桥又来了一波类似的“神摇”，让大桥“浮”上了热搜。

在音频和视频中，虎门大桥的波动是“大”的，真的让人恐慌。然而，专家表示，尽管这座桥“浮”得很明显，但它仍然是安全的。

中国工程院院士陈正清认为，桥梁的“颤振”可以分为动态和静态两个角度。设计桥梁时，会考虑结构的承载能力，即桥梁满载时的最大沉降量。据估计，虎门大桥的最大沉降量为2m，桥梁的“浮动”幅度约为0.5m。从这个静态概念来看，该桥是非常安全的。

人民网-专家:应高度重视桥梁涡振。

虎门大桥为什么会晃？虎门大桥为什么会晃？

1.虎门大桥的异常振动是由主桥风速引起的，产生旋涡振动。为了安全起见，虎门大桥已经封闭，桥下航道已经停航。

2.当风速经过桥梁的结构面时，在结构后面形成一个旋涡。当旋涡从结构两侧交替脱落时，作用在结构上产生交替的周期性激励，引起结构的周期性振动。这是旋涡振动。

桥为什么会震动？

强风吹过桥梁会引起桥梁晃动并可能引起剧烈共振，这就涉及到卡门涡街效应。

从物理学原理来说，任何物理结构都有固有频率。如果强迫振动的频率接近物理结构的固有频率，就会引起共振。如果振幅足够大，结构就会被破坏。

在设计允许的范围内，有时桥面会有一些起伏，属于正常的涡激振动现象。究其原因，可能是桥面横截面的变化造成的，比如水球环的放置。只要振动幅度小，不超过设计范围，桥梁就不会有问题。

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