4月26日傍晚,多名車主反映,湖北武漢鸚鵡洲大橋橋體波浪般晃動,開車時覺得頭暈想吐,仿佛是坐船一般,引發(fā)了全網(wǎng)關(guān)注。隨后,武漢橋梁處發(fā)布通報(bào)稱,大橋振動情況是特定風(fēng)況引起的,振幅在允許范圍內(nèi),目前橋梁運(yùn)營正常,安全有保障。(早前報(bào)道:武漢一長江大橋如波浪般晃動,官方回應(yīng))
大橋出現(xiàn)振動,這件事情在很多“橋都”重慶的小伙伴們眼中熟悉無比,此前,就有多名市民曾向上游新聞·重慶晨報(bào)記者反映過,早高峰緩慢行駛在菜園壩大橋上時,好似坐船在波浪上一般,出現(xiàn)了規(guī)律的振動。另外,也有市民反映,大佛寺長江大橋也出現(xiàn)過類似的情況。
重慶這幾座橋最容易發(fā)生振動
周逸介紹,風(fēng)對橋梁的影響主要還是在大跨度橋梁上,比如懸索橋、斜拉橋等橋型,現(xiàn)在有一些拱橋、梁橋跨度也做得很大,也可以歸類到大跨度橋的范疇。
橋梁跨度大,結(jié)構(gòu)受風(fēng)荷載的作用就比較突出。重慶目前有35座特大橋梁,這些特大橋梁更易發(fā)生振動,并且這種振動更容易給人直觀感受,如大佛寺長江大橋、菜園壩長江大橋、鵝公巖長江大橋、東水門長江大橋、高家花園大橋、寸灘長江大橋等。
橋梁振動不只有波浪形態(tài)
為什么會出現(xiàn)這樣的狀況呢?
“振動是橋梁的固有特性,橋梁也是一種彈性系統(tǒng),在外界荷載的激勵下,系統(tǒng)會在彈性力和慣性力的作用下以其固有頻率和相應(yīng)的固有振型進(jìn)行往復(fù)的固有振動。”重慶亞派橋梁工程質(zhì)量檢測有限公司技術(shù)副總周逸告訴上游新聞·重慶晨報(bào)記者,通俗的來說,橋梁振動是正?,F(xiàn)象,只要在合理范圍內(nèi),不用大驚小怪。
“橋梁振動不只有波浪形態(tài),還會出現(xiàn)橫向擺動,扭轉(zhuǎn)等形態(tài),這主要是由于風(fēng)致振動產(chǎn)生的馳振、顫振、抖振引起的不同響應(yīng)狀態(tài)。”
周逸表示,所有橋梁都會發(fā)生振動,只是不同的橋梁類型、跨徑,其振動的幅度不一樣,給人的直觀感受不一樣。振動的發(fā)生需要靠外界荷載的激勵,如在車輛動荷載和個別情況下人群動荷載、風(fēng)力和地震地面運(yùn)動作用下,橋梁結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生振動。
△寸灘大橋橋面索力和橋面振動的信號
重慶部分重點(diǎn)橋梁有健康監(jiān)測系統(tǒng)
據(jù)了解,在重慶部分重點(diǎn)橋梁上,都安裝有在線健康監(jiān)測系統(tǒng)。主要包括傳感器設(shè)備、數(shù)據(jù)采集與傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲與管理設(shè)備等。
其中,橋梁監(jiān)測所用的傳感器有十多種類別,如監(jiān)測溫濕度、風(fēng)荷載等環(huán)境參數(shù)的,監(jiān)測撓度、位移、傾斜、應(yīng)變、振動等結(jié)構(gòu)響應(yīng)參數(shù)的。
這些安裝在橋梁上的傳感器設(shè)備,實(shí)時將各個橋梁的“健康指數(shù)”顯示在監(jiān)測系統(tǒng)當(dāng)中,共同為大橋的健康運(yùn)營保駕護(hù)航。
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橋梁結(jié)構(gòu)振動有可能影響使用安全
周逸介紹,橋梁結(jié)構(gòu)振動會增大按靜力計(jì)算的內(nèi)力和可能引起結(jié)構(gòu)局部疲勞損傷,或會形成影響橋上行車的舒適與安全的振動變形和加速度,甚至是橋梁完全破壞。
例如,1940年秋美國Tacoma吊橋因風(fēng)致振動導(dǎo)致橋梁扭轉(zhuǎn)顫振而破壞。但是風(fēng)引起的事故不僅是垮塌,比如風(fēng)振也會影響橋梁的使用。風(fēng)引起的振動,可能是主梁的振動,也可能是斜拉索振動,吊桿振動,這些振動不一定會導(dǎo)致橋梁垮塌,但是會影響橋梁運(yùn)行的安全及人的感受。
根據(jù)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 99-2017)相關(guān)規(guī)定,橋梁檢查根據(jù)檢測頻率分為經(jīng)常性檢查,定期檢測和特殊檢測。
經(jīng)常性檢查根據(jù)橋梁的養(yǎng)護(hù)類別、養(yǎng)護(hù)等級和技術(shù)狀況分別制定巡檢周期,一般為1~7天檢查一次。
定期檢測又分為常規(guī)定期檢測和結(jié)構(gòu)定期檢測,常規(guī)定期檢測應(yīng)每年1次,結(jié)構(gòu)定期檢測根據(jù)橋梁養(yǎng)護(hù)類別確定檢測頻率,如I類養(yǎng)護(hù)的城市橋梁為3~5年,II類養(yǎng)護(hù)的為6~10年。特殊檢測是專業(yè)人員采用專門技術(shù)手段進(jìn)行的詳細(xì)檢測,一般是在橋梁遭受洪水、撞擊、火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、地震等特殊災(zāi)害造成結(jié)構(gòu)損失后進(jìn)行的,以評估橋梁是否安全
上游新聞·重慶晨報(bào)記者 宋劍