塔科马海峡大桥

虎门大桥异常抖动

小编的话：因发生肉眼可见的明显振动，从5月5日下午起，连接广州市南沙区与东莞市虎门镇的“虎门大桥”关闭，至今已逾三日，对这座已有23年历史的跨海大桥和生活于两端的广州、东莞市民来说，这并不寻常。5月6日上午，“广东交通集团”发布通报称，经专家组判断，“虎门大桥”悬索桥本次振动主因为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，产生桥梁涡振现象。事发当天下午，水马全部撤掉后，涡振于18时暂停，然而，当晚20时，“虎门大桥”再次发生涡振，持续至今仍肉眼可见轻微抖动。在这几日关于“虎门大桥”的报道中，媒体多次提及发生在1940年的“美国塔科马海峡吊桥坍塌事故”，有网友私信小编想了解详情，小编马上解析！

美丽的虎门大桥

“塔科马海峡吊桥”是位于美国华盛顿州塔科马的两条悬索桥，也是华盛顿州16号干线的一部分。每桥长1.6公里，横跨塔科马海峡。第一条桥于1940年首度通车，但不到五个月便倒塌，其后重建及另建的新桥分别于1950年及2007年启用。第一条桥倒塌的原因，是因为桥面厚度不足，在受到强风的吹袭下引起卡门涡街，使桥身摆动；当卡门涡街的振动频率和吊桥自身的固有频率相同时，引起吊桥剧烈共振而崩塌，这次事件成为研究空气动力学卡门涡街引起建筑物共振破坏力的活教材，也被记载为20世纪最严重的工程设计错误之一！

塔科马海峡吊桥波澜起伏的画面

“塔科马海峡吊桥”于1940年7月1日通车，但在启用后数个星期，桥面便开始出现上下摆动。有鉴及此，有关人员在支柱上安装摄录机，以便观测摆动。同时也吸引了不少驾车人士慕名而来，感受其振荡威力的刺激，一些大风的日子，其桥面摆动幅度甚至可达五英尺之多，这种共振是横向的，沿着桥面的扭曲，桥面的一端上升，另一端下降。司机在桥上驾车时可以见到另一端的汽车随着桥面的扭动一会儿消失一会儿又出现的奇观。因为这种现象的存在，当地人幽默地将大桥称为“舞动的格蒂”！

1940年7月1日的通车庆典

“塔科马海峡吊桥”桥面的波动幅度不断增加，工程人员尝试加建缆索及液压缓冲装置去试图减低波动，但不成功。在持续数个月的摆动之下，桥梁最终于同年11月7日倒塌，其过程获得全程记录。当天早上，桥面的上下摆动突然停止，取而代之的是出现左右的扭力摆动，当时有两人被困在桥上，后成功逃离现场，之后桥面在数分钟内陆续崩塌。

塔科马海峡吊桥坍塌

“塔科马海峡吊桥坍塌”事件没有造成人命伤亡（但导致一只狗死亡），“华盛顿州政府”特为此而设立专案调查组，经过美国空气动力学家西奥多·冯·卡门在加州理工学院风洞进行模型测试，证明“塔科马海峡吊桥倒塌事件”的元凶，是卡门涡街引起吊桥共振。原设计为了求美观及省钱，使用过轻的物料，造成其发生共振的破坏频率，与卡门涡街接近，从而随强风而剧烈摆动，导致吊桥崩塌。此后，新的吊桥设计必须经过风洞模型实验。新桥梁的道床厚度增至10米，并在路面上加入气孔，使空气可在路面上穿越，防止卡门涡街的产生。