根据交通运输部的初步判断,导致虎门大桥摇晃的主要原因,是沿桥跨边护栏连续设置水马,在特定风环境条件下产生的桥梁涡振现象。
由于维修更换吊索时,桥面还在正常通车,施工方担心作业时过往车辆碰到吊索和维修人员,特地设立了两面水马挡墙,这就把桥的断面外形全部破坏掉了,涡振就可能马上出现。
恰巧,当时空气中的风均匀地吹过来,形成了稳定的层流,吹拂到断面上,赶上特殊的夹角,就在主梁断面的下游形成了有规则的运动旋涡,它的振动频率和结构的某个频率一致进而导致涡激共振。
因受主桥风速大影响,产生涡振。
出现异常抖动。
桥梁涡振是一种兼有自激振动和强迫振动特性的有限振幅振动,它在一个相当大的风速范围内,可保持涡激频率不变,产生一种“锁定”(lock-on)现象。
桥梁涡激共振的有限振幅计算是一个十分重要但又异常困难的问题,目前国内外还没有形成一套比较完整的桥梁涡振分析理论。