广东虎门大桥为什么会异常晃动“卡门涡街”了解一下

5月5日，广东省公安厅交通管理局发布消息称虎门大桥双向全封闭，提示过往车辆注意绕行。据了解，关闭的原因是虎门大桥的异常摇晃。现场视频画面还显示，部分桥面上下起伏，摇晃如浪。

5日下午，广东交警发布消息，暗示广州、东莞交警部门已经对虎门大桥进行了交通管制。目前虎门大桥双向全封闭，关佛高速西侧威远出口主线全封闭导流；虎门西行入口和威远入口关闭。沿江南北高速转向虎门大桥西行匝道；广深高速公路虎门出口南行转入虎门大桥直通车车道，新华门出口北行转入虎门大桥匝道全封分流。请注意司机的绕行。

据虎门大桥桥梁专业人士介绍，桥梁遇到特殊风况发生晃动是很正常的，一般遇到涡旋风时桥面晃动较大。目前虎门大桥为了乘客和公交车的安全，被交警双向全封闭。请不要惊慌，相关信息将根据测试结果发布。

有网友说“虎门大桥晃人晕。”5月5日13时13分，微博网友“@微碳酸盐OOO”首先反映了他感受到的虎门大桥异常。在“@微碳酸盐OOO”的微博评论区，不止一位网友举报虎门大桥异常。有网友说，在虎门大桥的桥面上开车有“被戳破”的感觉。

据Zhongxin.com介绍，5月5日15时32分左右，广东虎门大桥发生异常晃动，广州交警支队对虎门大桥进行交通管制，提醒过往车辆绕道行驶。现场视频显示，在呼啸的风中，桥面上有轻微起伏的波浪。

虎门大桥出现异常抖动。根据网络

事实上，桥梁的“异常”摇晃或晃动是经常发生的——这是流体力学中的一个重要现象，“卡门涡街”。比如2010年，俄罗斯南部伏尔加河上的大桥发生了波浪般的“诡异”摇晃，几辆在桥上行驶的汽车也不停地摇晃。

然而，真正让人意识到“卡门涡街”在建筑、桥梁、飞机制造设计和船舶领域的重要影响的，是美国塔科马海峡吊桥事件。它不仅是现代桥梁建筑史上最具象征意义的灾难，也是物理学和工程学的经典研究案例。

塔克马海峡吊桥倒塌。据《商业内幕》报道

据《商业内幕》报道，华盛顿州塔科·马海峡吊桥建于1938年至1940年间，是当时仅次于金门大桥和乔治·华盛顿大桥的世界第三长吊桥。它的设计师利昂·莫伊瑟夫是20世纪20年代和30年代美国悬索桥的领导者，也是全钢桥梁的早期推广者。

莫伊瑟夫的“变形理论”是众所周知的。根据这一理论，桥梁长度越长，允许变形越大。正因为如此，莫伊瑟夫相信他能建造比以前更轻、更薄、更长的悬索桥，这在他的塔科马海峡桥设计方案中得到了充分体现。

里昂·莫伊瑟夫

莫伊瑟夫没想到的是，大桥吊装后只要有4英里每小时的“小风”吹过，大桥主跨就会有轻微的起伏。甚至在施工过程中，工人们也注意到了桥梁的晃动现象。

1940年11月7日，技术人员测得7: 30的风速为38 mph，两小时后增加到42 mph。此时，塔科马海峡吊桥的桥面起伏超过1米。疯狂的扭动使道路一侧倾斜高达8.5米，倾斜高达45度。

一个电影摄制组刚刚拍了一张马海峡塔科吊桥起伏的照片。根据VICE的说法

最终承载桥梁重量的吊索一根接一根断裂，失去张力的桥面就像一条愤怒的巨蟒在空中挣扎。仅在建成并通车四个月后，这座桥的主体就撞上了塔科马海峡，造成了巨大的烟尘。

据《福布斯》报道，在塔科·马海峡吊桥倒塌的第二天，著名物理学家冯·卡门认为这是错误的，于是他用塔科·马海峡吊桥模型对其进行了测试。因此，他没有料到塔科马海峡吊桥倒塌的罪魁祸首是由“卡门涡街”引起的桥梁共振

在必定的风速规模内，穿过大桥的气流会周期性地产生两串平行的反向旋涡，连续性的旋涡会对被绕的桥梁产生周期性浸染力，这种浸染力和大桥震动的频率接近时，就会产生共振。共振越强，大桥摆动扭曲的幅度便会越大。

卡门涡街示意图

当然，在设计之初，莫伊瑟夫使用了太轻的材料，将桥梁的钢桁架梁从7.6米高降低到2.4米高的钢板梁，这也是造成灾难的原因之一。

但毫无疑问，塔科马海峡吊桥为后来的桥梁设计和建设敲响了警钟。毕竟当时的桥梁设计界并没有意识到卡门涡街的严重危害，仍然从传统桥梁支座设计的角度进行桥梁的设计。在随后的十年里，/bridge空空气动力学和空气动弹性出现并进一步完善。

新建的塔科马海峡吊桥和平行桥。据贝克特尔说

1950年，经过严格的设计和建设，新建的塔科马海峡吊桥通车。路基厚度增加到10米，在路面上加透气孔，使空气体可以通过路面，防止卡门涡街。稳稳地站在海峡上，日交通量达6万列车，故又有“强盖蒂”之称。2007年，一座新的平行桥通车，车道数从两个增加到四个，成为美国第五长的悬索桥。