桥梁共振现象怎么避免

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-01 00:28:01

悬索桥,又叫吊桥,是一种以通过索塔悬挂并锚固在两岸或者桥两端的缆索作为上部结构主要承重构件的桥梁。中国很早就有这种桥出现了,欧洲方面直到十九世纪才开始出现现代意义上的悬索桥。不过,国外的悬索桥出了不少事故。

桥梁共振现象怎么避免,(1)

1831年4月12日,英国74名士兵野外训练结束。回来时,他们齐步走经过一座名叫布劳顿的大桥。突然,大桥倒塌,74名英军全部掉进了河中。好在河水不深,士兵们只是受了点儿轻伤。据悉,布劳顿大桥建于1826年。大桥才建好几年,就出现了倒塌,难道这桥是豆腐渣工程。

布劳顿大桥的倒塌,震惊了整个欧洲。科学家和设计师们纷纷前去现场勘查,想找到事故原因。当时他们一致认为:是共振导致大桥倒塌。从那以后,欧洲的士兵们经过大桥时,不得齐步走,必须大乱步伐,避免产生共振,让桥梁再次垮塌。19年后,法国的昂热悬索桥也出现了垮塌事件。当500名士兵经过悬索桥时,长官下令打乱步伐,可桥还是倒塌了,士兵们掉进了河水中,226名士兵不幸遇难。事后,专家们依然认为桥是因为士兵的步伐与桥所产生的振动频率一致,桥才会被震垮。

桥梁共振现象怎么避免,(2)

1940年,刚刚通车几周的塔科马悬索桥出现了异常抖动,晃动得非常厉害。为了找到振动原因,美国专家在这里观察了好久。一些美国人也被吸引到这里,观看大桥是如何抖动的。几个月后,塔科马悬索桥也倒了,好在没有造成人员伤亡。一时间,美国科学界非常震惊。经过调查,科学家得出的结论是大桥因为大风引起了共振现象而倒塌。

桥梁共振现象怎么避免,(3)

什么是共振?它是物理学上的一个专业术语,是指物理系统在特定频率下,比其他频率以更大的振幅做振动的情形。后来有科学家认为共振理论是伪科学,因为共振需要频率精确,时间精确,对物理条件十分苛刻。人类的步伐频率和风的频率,不能达到这种精确度。更何况风是自然现象,其速度和频率变化无常。那么,几座悬索桥倒塌的原因究竟是什么?

桥梁共振现象怎么避免,(4)

一些科学家认为布劳顿悬索桥、昂热悬索桥之所以会倒塌,是因为大桥的机械部件发生了故障,加上人在桥上行走时产生的外力,加速了大桥的倒塌。而塔克马悬索桥的倒塌原因,尚未有定论。不过,当年美国人在修建桥梁时,为了减少建设成本,降低了桥面厚度,使用的是过于轻盈的建筑材料,或许它的倒塌跟这有关。

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