8月17日上午,有網友發佈了所謂“蘇通大橋斜拉索斷裂”的視頻消息,立即成爲熱點。很多朋友開始擔憂大橋斜拉索質量和大橋安全。那麼,蘇通大橋的斜拉索到底斷沒斷呢?會對大橋造成什麼影響?今天,超級建築給大家說說斜拉橋斜拉索防振系統的那些事,看看可怕的橋振如何防範。

▲蘇通大橋

一、遇險

一段蘇通大橋遇險的視頻正在網上流傳,稱蘇通大橋斜拉索被大風颳斷。通過視頻可以看到,狂風暴雨襲擊了蘇通長江大橋,一根斜拉索和其連接固定的支架發生分離,在風中不停搖晃,讓人看了膽戰心驚。請看下面動圖。

二、斷裂

上面視頻截圖中,橋樑的某個結構件出現了“斷裂”。其實,此險情並非大橋斜拉索斷裂,而是斜拉索阻尼器的連接部位被大風颳斷受損。當天,橋面風力達到10級,脫落的阻尼器共有5根。

阻尼器,就是下圖紅色圓圈裏的部件,其實沒有承重作用,其作用是爲了牽制大橋的斜拉索,從而減輕斜拉索的晃動幅度。根據視頻顯示,應該是阻尼器的連接螺栓發生了滑絲脫落,相應的那根斜拉索就失去了減振器的束縛,看上去正在肆無忌憚地在空中晃來晃去。

那麼,阻尼器脫離後會不會對斜拉索或者大橋的安全帶來影響呢?

如果說完全沒有影響的話,這個阻尼器就沒有安裝的必要了。但短期看,一根或少數幾根阻尼器脫落,確實不會產生索斷橋塌的危險;或者說,影響非常非常小,短期看幾乎可以忽略不計。

但超級建築對待建築安全是嚴謹到苛刻的,只要對安全可能有一點影響,都不能視而不見。

三、斜拉索

斜拉橋的主要結構是斜拉橋主要索塔、主樑、斜拉索。其中,拉索負責把大橋主樑的重量傳導到索塔上。如果斜拉索出了問題,會導致大橋結構應力發生變化,嚴重情況下會威脅到橋樑結構安全。由於斜拉索斷裂導致大橋倒塌的案例也不少。因此,保持斜拉索的安全穩定就成了大橋建設的一項關鍵技術。

四、振動

橋樑設計師爲了保持斜拉索的穩定,除了提高斜拉索本身的質量性能以外,還要想辦法減少斜拉索的振動。因爲,無論是風雨還是其他原因導致的斜拉索振動,都會影響拉索的使用性能,縮短拉索的使用壽命。本月14日,意大利熱那亞的莫蘭迪大橋坍塌,據目擊者稱就是從斜拉索斷裂開始的。

▲莫蘭迪大橋

五、阻尼器

爲了減小斜拉索的振動,橋樑工程師發明了多種斜拉索阻尼裝置,來增加拉索的結構阻尼,使拉索難以起振或使振動儘快地停止下來。主要方法有以下兩種:

一是輔助索減振。就是採取輔助索將多根斜拉索橫向連接起來,或者用連接器將相互並列的兩根索連接起來,達到抑制拉索振動的目的。例如法國諾曼底大橋。

▲諾曼底大橋

從上下圖片可以看到,諾曼底大橋設置了輔助索制振系統,用比斜拉索細一些的索纜將一根根扇形佈置的斜拉索連接爲整體,這樣各拉索就不能單獨振動了,從而達到抑制振動的效果。

▲諾曼底大橋

二是阻尼器減振。就是在斜拉索的適當部位(通常是在拉索錨固端附近),安裝各種形式的阻尼器,可以提高拉索的模態阻尼來耗散拉索的振動能量。例如下面這些大橋。

▲蘇通大橋

▲沌口長江大橋

▲港珠澳大橋

▲銅陵長江公路橋

▲北盤江第一橋

看了上面的照片和內容,想必大家對斜拉索阻尼器不再陌生了吧。阻尼器可以起到吸能減振的作用,使斜拉索的振動保持在允許範圍內。

而當一根阻尼器與斜拉索脫落,這根斜拉索的晃動幅度就會增大,從而輕微引發橋樑局部的應力變化。當多根阻尼器發生脫落,就會有多根斜拉索開始“在風中起舞”。儘管短期內這種影響可能很小很輕微,但也不能掉以輕心。應該及時進行修復,並加強橋樑的日常檢修,避免蝴蝶效應帶來的連鎖反應。

值得肯定的是,負責運營蘇通大橋的公司不僅及時回應了網傳的信息,而且及時對受損的阻尼器進行了搶修。這一點比運營意大利莫蘭迪大橋的公司強很多。也建議橋樑建設專家能研究改進阻尼器的鏈接措施,橋樑運管單位能進一步加強對橋樑的日常檢修,攜手打造中國橋樑的金色品牌。

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