虎门大桥发生抖动原因

虎门大桥这两天惊心动魄的摇晃，目前诊断为旋涡振动。

认为产生漩涡现象的原因是当时桥面正在维修施工，两侧有1.2米高的水马，改变了钢箱梁的气动外形，打破了断面的流线。所以在漩涡现象发生后，水马已经陆续被拆除。

什么是漩涡现象？

根据哈工大深圳校区刘、肖毅清、顾磊等专家学者的解释，这是一种具有自激和受迫振动双重特征的有限振幅振动。当现场风速达到每秒8米左右时，就会引起旋涡振动。然而，桥梁涡振的有限振幅计算是一个非常重要但又极其困难的问题。目前学术界还没有完整的分析理论。

图1:白点是流体阻塞，而绿色和紫色点是流体。当在流体中放置节流器时，在某些条件下会发生不稳定的边界层分离，从而产生两个不对称布置的旋涡。

涡旋现象是流体动力学中的“卡门涡街”，在自然界中经常遇到。具体来说，当在流体中放置节流器时，在某些条件下会发生不稳定的边界层分离，从而产生两个不对称布置的旋涡。一边的漩涡顺时针旋转，另一边的漩涡逆时针旋转。两排漩涡交错排列，每个漩涡的中点对齐，像街道两旁的路灯。这种交替的涡流使得节流口两侧流体的瞬时速度不同，节流口两侧的瞬时压力也因速度不同而不同，因此节流口产生振动。

图2:1940年，由于卡门涡街，塔科马海峡吊桥倒塌。

以虎门大桥为例，由于其特殊性，汇集了国内顶尖专家进行会诊。中国著名桥梁结构专家葛在接受采访时指出，虎门大桥的异常振动不会影响其刚性结构，也在安全范围内。武汉大学建筑工程学院教授郑方也表示，悬索桥在设计时会有一个摇晃的安全范围。“肉眼上下波动很正常，只要在一定范围内，就不会影响行车安全。”

虎门大桥建于1992年，1997年正式通车。全长15.76公里，其中主干道路段4.6公里，引道路段11.16公里，双向6车道。日均饱和标准车流量8万辆(但远不止于此)，主洞通航净高60米。桥下可双向通行5万吨海船。

目前可以发现，虎门大桥是越秀交通基建的合资公司，越秀交通基建占其股权的27.78%(第二大股东)，剩余经营期限为10年。

越秀交通基建此前披露的年报显示，2019年虎门大桥日均收费交通量为8.85万车次/日，同比下降27.3%，日均收费收入284.13万元，同比下降38%。下降的主要原因是南沙大桥分流。高峰时日均收入400多万，全国唯一。

资料显示，广东虎门大桥有限公司成立于1994年，目前注册资本为2.739亿元。公司类型为有限责任公司(台港澳合作)，孙楚文为董事长兼董事，公司法定代表人。

包括第二大股东越秀基建在内，广东虎门大桥有限公司共有6名股东，其中第一大股东为心悦虎门有限公司，持股36%。其注册地址为英属维尔京群岛，法定代表人为孙楚文。此外，其股东还包括越秀(中国)交通基础设施投资有限公司，持股比例为22.78%，广东省公路建设有限公司，持股比例为15%。

长湖门大桥的车主都知道，虎门大桥平时没有高峰或者平峰，不仅贵，而且堵车。但随着2019年南沙大桥的通车，这种现象逐渐改变。今年五一假期第一天，南沙大桥已经取代虎门大桥成为主要的过江通道。虎门大桥交通量约为10.61万辆，南沙大桥交通量约为20.58万辆，是前者的近两倍。

但由于珠江两岸的车流量还在增长，现在说虎门大桥退役还为时过早。经过诊断和测试，它仍然是中国南方最重要的动脉关节之一。