为什么虎门大桥会震动？这个物理老师用高中知识来解释

高等学府视角解析虎门大桥震荡：5月5日至6日接近20小时，广东省的虎门大桥呈现振动现象，其主要原因在于桥面布置的防撞桶改变了钢箱梁的空气动力外形，并非源于虎门大桥长年的过量负荷使用。

为何移除防撞桶后桥梁仍出现震动？这座主跨888米的悬索桥，重量超过15000吨，对于这样一个巨构来说，达到共振状态后的平息和稳定需要足够的时间。虎门大桥的这次振动属于正常范围内的现象，其结构并未受损，可确保安全通行。

桥梁涡激振动是融合自激振动与强迫振动特征的一种有限振幅振动，它在一定的风速范围内能维持涡激频率恒定，形成一种“锁定”效应。减少涡激振动的方法包括提升结构的阻尼或添加整流板。这就像用风阻尼器，比如“稳定楼体神器”，如果摩天大楼不随风摇摆，反而可能带来危险。

按照标准，超高层建筑应具备抵御超过40米/秒（12级台风级别）风速的能力，因此在强风下限制楼体摆动的风阻尼器是许多超高层建筑设计中的关键元素。

风阻尼器，被广泛视为“稳定楼体的球体”，当超高层建筑在强风中向某一方向摇晃时，它能朝相反方向响应，从而抵消风力影响，确保建筑稳固如初。上海环球金融中心是中国大陆首个使用风阻尼器的摩天大楼，而上海中心大厦则采用了全球首款摆式电涡流调谐质量阻尼器。

然而，也有人联想到历史上的塔科马大桥振动事件，最后导致了桥梁坍塌。那么虎门大桥的涡激振动会不会造成类似后果？两座桥的结构大相径庭，悬索桥有其独特的两种振动模式，虎门大桥的情况属于涡振，而塔科马大桥则是颤振，两者性质迥异。

同学们可以放心地使用虎门大桥通行，不存在任何安全隐患。

(责任编辑：佚名)