8月17日上午,有网友发布了所谓“苏通大桥斜拉索断裂”的视频消息,立即成为热点。很多朋友开始担忧大桥斜拉索质量和大桥安全。那么,苏通大桥的斜拉索到底断没断呢?会对大桥造成什么影响?今天,超级建筑给大家说说斜拉桥斜拉索防振系统的那些事,看看可怕的桥振如何防范。

▲苏通大桥

一、遇险

一段苏通大桥遇险的视频正在网上流传,称苏通大桥斜拉索被大风刮断。通过视频可以看到,狂风暴雨袭击了苏通长江大桥,一根斜拉索和其连接固定的支架发生分离,在风中不停摇晃,让人看了胆战心惊。请看下面动图。

二、断裂

上面视频截图中,桥梁的某个结构件出现了“断裂”。其实,此险情并非大桥斜拉索断裂,而是斜拉索阻尼器的连接部位被大风刮断受损。当天,桥面风力达到10级,脱落的阻尼器共有5根。

阻尼器,就是下图红色圆圈里的部件,其实没有承重作用,其作用是为了牵制大桥的斜拉索,从而减轻斜拉索的晃动幅度。根据视频显示,应该是阻尼器的连接螺栓发生了滑丝脱落,相应的那根斜拉索就失去了减振器的束缚,看上去正在肆无忌惮地在空中晃来晃去。

那么,阻尼器脱离后会不会对斜拉索或者大桥的安全带来影响呢?

如果说完全没有影响的话,这个阻尼器就没有安装的必要了。但短期看,一根或少数几根阻尼器脱落,确实不会产生索断桥塌的危险;或者说,影响非常非常小,短期看几乎可以忽略不计。

但超级建筑对待建筑安全是严谨到苛刻的,只要对安全可能有一点影响,都不能视而不见。

三、斜拉索

斜拉桥的主要结构是斜拉桥主要索塔、主梁、斜拉索。其中,拉索负责把大桥主梁的重量传导到索塔上。如果斜拉索出了问题,会导致大桥结构应力发生变化,严重情况下会威胁到桥梁结构安全。由于斜拉索断裂导致大桥倒塌的案例也不少。因此,保持斜拉索的安全稳定就成了大桥建设的一项关键技术。

四、振动

桥梁设计师为了保持斜拉索的稳定,除了提高斜拉索本身的质量性能以外,还要想办法减少斜拉索的振动。因为,无论是风雨还是其他原因导致的斜拉索振动,都会影响拉索的使用性能,缩短拉索的使用寿命。本月14日,意大利热那亚的莫兰迪大桥坍塌,据目击者称就是从斜拉索断裂开始的。

▲莫兰迪大桥

五、阻尼器

为了减小斜拉索的振动,桥梁工程师发明了多种斜拉索阻尼装置,来增加拉索的结构阻尼,使拉索难以起振或使振动尽快地停止下来。主要方法有以下两种:

一是辅助索减振。就是采取辅助索将多根斜拉索横向连接起来,或者用连接器将相互并列的两根索连接起来,达到抑制拉索振动的目的。例如法国诺曼底大桥。

▲诺曼底大桥

从上下图片可以看到,诺曼底大桥设置了辅助索制振系统,用比斜拉索细一些的索缆将一根根扇形布置的斜拉索连接为整体,这样各拉索就不能单独振动了,从而达到抑制振动的效果。

▲诺曼底大桥

二是阻尼器减振。就是在斜拉索的适当部位(通常是在拉索锚固端附近),安装各种形式的阻尼器,可以提高拉索的模态阻尼来耗散拉索的振动能量。例如下面这些大桥。

▲苏通大桥

▲沌口长江大桥

▲港珠澳大桥

▲铜陵长江公路桥

▲北盘江第一桥

看了上面的照片和内容,想必大家对斜拉索阻尼器不再陌生了吧。阻尼器可以起到吸能减振的作用,使斜拉索的振动保持在允许范围内。

而当一根阻尼器与斜拉索脱落,这根斜拉索的晃动幅度就会增大,从而轻微引发桥梁局部的应力变化。当多根阻尼器发生脱落,就会有多根斜拉索开始“在风中起舞”。尽管短期内这种影响可能很小很轻微,但也不能掉以轻心。应该及时进行修复,并加强桥梁的日常检修,避免蝴蝶效应带来的连锁反应。

值得肯定的是,负责运营苏通大桥的公司不仅及时回应了网传的信息,而且及时对受损的阻尼器进行了抢修。这一点比运营意大利莫兰迪大桥的公司强很多。也建议桥梁建设专家能研究改进阻尼器的链接措施,桥梁运管单位能进一步加强对桥梁的日常检修,携手打造中国桥梁的金色品牌。

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