虎门大桥涡振：持续振动原因尚无共识，建议完善监测系统

因发生肉眼可见的明显振动，从5月5日下午起，连接广州市南沙区与东莞市虎门镇的虎门大桥关闭，至今已逾2日。对这座已有23年历史的跨海大桥和生活于两端的广州、东莞市民来说，这并不寻常。

5月6日上午，广东交通集团发布通报称，经专家组判断，虎门大桥悬索桥本次振动主因为沿桥跨边护栏连续设置水马，改变了钢箱梁的气动外形，在特定风环境条件下，产生桥梁涡振现象。

事发当天下午，水马撤掉后，涡振于18时暂停，然而，当晚20时，虎门大桥再次发生涡振，并持续至今。5月7日晚间，虎门大桥新闻发言人向新京报记者表示，大桥仍在以肉眼可见的幅度轻微振动，对大桥的检测也在继续，大桥目前仍然封闭。

多位参与事件调查的专家称，虎门大桥此次涡振振幅在安全范围内，不会影响悬索桥后续使用的结构安全。不过，一位不愿具名的专家告诉新京报记者，专家们未能对大桥持续振动原因达成共识。多位专家建议虎门大桥方面完善监测系统。

5月6日，封闭中的虎门大桥。图片来源：新京报我们视频

“像过山车一样，一上一下的”

5月4日晚上7时许，深圳市民杨旭(化名)载着妻子，驱车从广州返回深圳。行到虎门大桥中部时，杨旭突然感到桥面纵向振动，“像过山车一样，一上一下的”。

杨旭回忆，当时桥面的振幅比较大，“前面的车辆也是忽上忽下的”。人随车上抛时有失重感，他和坐在副驾驶座上的妻子都感到头晕、想吐。

由于振动一直持续，杨旭有点紧张，他打开车窗，在两三分钟内加速驶离了大桥，振动感也随之消失。

杨旭所经历的“惊魂一刻”，许多当天和第二天经过虎门大桥的市民都感受到了。一名网友在社交媒体上表示，5月5日下午，其乘车由虎门-南沙方向经过虎门大桥时，桥面上下颠簸持续几十秒，有如乘船，“有点晕”，“被吓得不轻”。他回忆，司机起初以为是爆胎了，但很快发现，前方的车辆也正随着桥面“像波浪一样摆动”。

另一名5月5日下午2时许经过虎门大桥的网友发布的视频显示，当日天气晴朗，大桥上车流不算密集，画面右侧能看到竖形排放的红色水马，视频持续了两秒，结束时画面有明显的上抛感。评论栏里，这名网友说当时以为是自己低血糖所致，多名网友回复称自己也有相同遭遇，有的以为是路面不平，有的以为自己所乘车辆爆胎。

5月5日晚，大桥还有肉眼可见的振动。图片来源：新京报我们视频

据公开资料，此次振动发生地虎门大桥主桥，是我国第一座自行设计、建造的大跨径钢悬索桥，全长888米。自1997年6月竣工后，虎门大桥已经过23年风吹雨打，是连接广州南沙和东莞虎门的一条重要过江通道。从公开报道来看，虎门大桥以前并未发生过类似事件。

5月5日15时32分，广州交警支队发布消息称，对虎门大桥进行交通管制。随后，有媒体从广东省公安厅交通管理局了解到，虎门大桥发生异常抖动，大桥管理部门已经封闭大桥。

5月7日晚，虎门大桥新闻发言人告诉新京报记者，大桥7日晚还将处于封闭状态。

5月5日下午起，虎门大桥实行交通管制。

桥面单边最大振幅达到31厘米

5月5日晚间，广东省交通集团发布通报称，5月5日15时20分，虎门大桥悬索桥桥面受主桥风速大影响，产生涡振。

一位参与调查的路桥专家程述(化名)告诉新京报记者，他从虎门大桥方面了解到，事发时桥面单边最大振幅达到了31厘米。

由于事发时桥梁正在检修，有网友猜测涡振的产生和大桥荷载过高有关。5月6日晚，在广东省有关部门召开的媒体沟通会上，现场处置专家组成员、中交公路规划设计院业务总监吴明远表示，在桥梁设计上是有荷载标准的，只要在荷载标准的基础上，桥梁的运行都是安全的，“尤其虎门大桥，基于各种原因，有限载规定，所以在目前状况下，相对其他的大型桥梁来说还更安全。”

涡振产生的原因很快被聚焦到桥面呈一字形摆放的两排1.2米高红色水马(分割路面或形成阻挡的塑制壳体障碍物)上。

5月5日晚，虎门大桥大修办公室副总工程师张鑫敏在接受央视采访时介绍，经专家会讨论，涡振的主要原因为桥面检修时，沿护栏立柱摆放的水马堵塞护栏立柱透风孔，改变了桥梁的抗风外形，进而产生涡振。水马拆除后，加上当晚风速降低，涡振已明显减轻。

5月6日上午，广东交通集团也发布通报表示，经专家组判断，本次振动主因为沿桥跨边护栏连续设置水马，改变了钢箱梁的气动外形，在特定风环境条件下，产生桥梁涡振现象。

“涡振之所以产生，是因为结构的自振频率和涡脱的频率相一致，产生了共振。”程述向新京报记者解释。所谓“涡脱”，即钝体截面受到均匀流作用时，在截面背后形成旋涡脱落。涡脱的产生既和风向、风速有关，也受桥梁断面形状、结构阻尼等影响。

虎门大桥的设计者之一、桥梁专家曾宪武告诉新京报记者，虎门大桥在设计施工时，曾做过风洞试验，以测试桥梁的抗风性能。虎门大桥桥体钢箱梁断面为流线型，为了尽量减少风对桥体振动的影响，设计者们在两侧风嘴位置加设了导流板。

程述表示，按照虎门大桥原本的设计，理论上是不会产生涡振的，但在桥面增设水马改变了桥体的空气动力外形。

5月5日下午，虎门大桥上的水马被撤除。图片来源：新京报我们视频

同济大学桥梁工程系教授葛耀君进一步解释，5日下午涡振的产生，除了桥梁气动外形改变外，特定的风速、风向也是条件之一。“这两天正好广州天气非常好，风速就比较均匀，风吹过来的角度也不会改变，这样是比较容易引起涡振的。”

不过，葛耀君同时表示，从风向学来看，风向有16个，达到特定风向的概率为16分之一，同时对风速也有要求，因此，使大桥产生涡振的气流发生是一个“小概率事件”。

针对有市民反映5月4日下午经过大桥就已感到振动，廖海黎表示，“现在说的第1次发生在5月5号，可能那是最严重的时候，但是在那之前，这种涡振会一点一点地，有一个从小到大的过程。”

葛耀君也认为，异常振动发生的时间或许还要早于5月4日。据其了解，早在4月底，桥面就放置了水马，但数量不多，因而振幅也不大。

振动持续原因尚无结论

据新京报此前报道，事发当天下午，水马撤掉后，涡振于18时暂停，然而，当日20时，虎门大桥再次发生涡振。

5月7日晚间，虎门大桥新闻发言人向新京报记者表示，目前，大桥仍在以肉眼可见的幅度轻微振动，对大桥的检测也在继续，持续振动的原因尚无结论。

5月6日晚，在回答媒体提问时，现场处置专家组成员吴明远称，虎门大桥桥梁重量在15000吨以上，一旦振动发生，“需要足够的时间平息下来”。

西南交通大学土木工程学院教授廖海黎也向新京报记者表示，从目前调查来看，水马是这次涡振的主要诱因，水马撤掉，诱因也就消除了。“但风在桥上还有一些作用力，只是比水马存在的时候要小，等到慢慢能量耗散掉了，它应该会静止下来不动了。”

5月7日下午，广东方面组织了又一场专家会。程述告诉新京报记者，在会议上，专家们明确了后续发生的振动仍属于涡振，但是对于涡振持续的原因，并没有达成共识。有人认为，封闭后，光秃的箱梁也可能是涡振持续的诱因之一。对于大桥是否可以恢复通车，与会者也观点不一。

程述表示，在会议上，他和一些专家建议虎门大桥方面完善监测系统。

新京报记者查阅资料发现，早在2002年，清华大学土木工程系学者曾发表论文，称和虎门大桥有限公司合作，研发完成了虎门大桥主跨GPS位移监测系统和应变监测系统，并投入运行。文章介绍，该系统旨在监测虎门大桥在使用期间由于车辆荷载、风荷载、地震荷载等造成的大桥箱梁的应变响应，实现实时监测、实时分析和报警、数据网络共享。

然而，程述表示，在调查过程中，虎门大桥的工作人员给专家们提供了大桥四个点位的风速，但在他看来，这些数据有矛盾之处，他曾要求提供5月7日振动的相关数据，但下午开会时也没见到。他认为，虎门大桥虽有检测系统但似乎并不完备，“我们给他们提的是你们要完善”。

5月6日、7日，新京报记者多次联系虎门大桥大修办公室副总工程师张鑫敏，试图询问涡振持续的原因和监测系统的运行情况，截至发稿未有回复。