為什么虎門大橋會震動？這個物理老師用高中知識來解釋

高等學府視角解析虎門大橋震蕩：5月5日至6日接近20小時，廣東省的虎門大橋呈現振動現象，其主要原因在于橋面布置的防撞桶改變了鋼箱梁的空氣動力外形，并非源于虎門大橋長年的過量負荷使用。

為何移除防撞桶后橋梁仍出現震動？這座主跨888米的懸索橋，重量超過15000噸，對于這樣一個巨構來說，達到共振狀態后的平息和穩定需要足夠的時間。虎門大橋的這次振動屬于正常范圍內的現象，其結構并未受損，可確保安全通行。

橋梁渦激振動是融合自激振動與強迫振動特征的一種有限振幅振動，它在一定的風速范圍內能維持渦激頻率恒定，形成一種“鎖定”效應。減少渦激振動的方法包括提升結構的阻尼或添加整流板。這就像用風阻尼器，比如“穩定樓體神器”，如果摩天大樓不隨風搖擺，反而可能帶來危險。

按照標準，超高層建筑應具備抵御超過40米/秒（12級臺風級別）風速的能力，因此在強風下限制樓體擺動的風阻尼器是許多超高層建筑設計中的關鍵元素。

風阻尼器，被廣泛視為“穩定樓體的球體”，當超高層建筑在強風中向某一方向搖晃時，它能朝相反方向響應，從而抵消風力影響，確保建筑穩固如初。上海環球金融中心是中國大陸首個使用風阻尼器的摩天大樓，而上海中心大廈則采用了全球首款擺式電渦流調諧質量阻尼器。

然而，也有人聯想到歷史上的塔科馬大橋振動事件，最后導致了橋梁坍塌。那么虎門大橋的渦激振動會不會造成類似后果？兩座橋的結構大相徑庭，懸索橋有其獨特的兩種振動模式，虎門大橋的情況屬于渦振，而塔科馬大橋則是顫振，兩者性質迥異。

同學們可以放心地使用虎門大橋通行，不存在任何安全隱患。

(責任編輯：佚名)