每逢节假日，虎门大桥必“堵”上热搜。
不同于以往，这次的虎门大桥却是以“奇”上了热搜。
5月5日14时左右，虎门大桥出现了异常振动，桥面以“波浪状”上下晃动。
不少过往群众表示整个大桥像波浪一样“起起伏伏”：
行车到虎门大桥桥面上有“爆胎”的感觉；
感觉桥面波澜起伏，像坐船一样，感觉有点“晕船”；
虎门大桥摇得人头晕，太恐怖了……
网友们更是脑洞大开：
虎门大桥喝醉了；
天太热了，大口喘气中；
明天就要开始收费了，桥激动了。
大桥管理部门随即启动应急预案，联合交警部门采取了双向交通管制措施。
第二天，有关专家初步判断，虎门大桥悬索桥本次振动的主要原因是，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，产生了桥梁涡振现象。
专家认为，虎门大桥产生振动的原因有两个方面，一是在桥边放置了大量的水马，二是与当天的风有关系。
幸运的是，专家组表示，虎门大桥悬索桥结构安全可靠，此次振动也不会影响虎门大桥悬索桥后续使用的结构安全和耐久性。
截止发稿为止，虎门大桥的水马已被拆走。
另据新华网报道，6日凌晨，记者在虎门大桥管理中心实时监控画面看到，大桥仍有肉眼可见的轻微振动。
对于为何后续还会发生抖动，专家张鑫敏表示，虎门大桥是大跨径悬索桥，属于柔性结构，抖动发生后，把桥面的水马清理了，风速也减小了，涡振就小了很多，之所以仍有抖动，可能是惯性的原因，涡振会慢慢自动消除。
值得注意的是，4 月 26 日，武汉鹦鹉洲长江大桥桥体也出现了波浪状晃动。与虎门大桥一样，鹦鹉洲长江大桥亦是悬索桥。↓↓
如此巧合之下，桥梁晃动的背后成因是什么？
下面洞见君整理了一番给各位看官。
01
明星大桥：虎门大桥
虎门大桥坐落于鸦片战争古战场的遗址上，1992 年开始筹建，1997年建成通车。
虎门大桥由跨越主航道的主跨888m的悬索桥、跨越辅航道的主跨270m的预应力混凝土连续钢构桥和东、中、西引桥组成，还包括隧道3座，全长4606米。
作为广深珠高速公路网的主要组成部分，虎门大桥是广东沿海地区重要的交通枢纽，连接了珠江两岸的广州市南沙区和东莞市虎门镇，沟通深圳、珠海等重要城市。
虎门大桥更是国家重点工程，投资近30亿元，拥有多项国内或国际先进水平工程技术和工艺，是我国第一座真正意义上的大规模现代化悬索桥，被认为标志着二十世纪中国桥梁建设的最高成就。
资料显示，悬索桥是指以通过索塔悬挂并锚固于两岸（或桥两端）的缆索（或钢链）作为上部结构主要承重构件的桥梁，主要由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。
相对于其他桥梁，悬索桥可以使用较少的物质建造，且能够跨越较长的距离，较为灵活。在水面上，悬索桥可以造得比较高，容许船在下面通过，且在造桥时无需在桥中心建立暂时的桥墩。
虎门大桥建设期间，我国的大跨径现代悬索桥技术可以说是空白阶段，没有现成的施工技术标准和设计规范。诸如悬索桥的设计、抗风稳定、大型铸件的制造、簿板超宽型加劲钢箱梁的制作与焊接、大型施工专用设备、施工架设、施工控制等都需要靠中国团队自主设计、解决。虽然中国早期曾有大跨连续刚构桥的设计施工经验，但面对虎门大桥的更大跨径，还需解决设计中结构轻型化带来的某些关键技术。
从后来的情况来看，中国的工程师们很好地完成了设计和建造工作，业内普遍认为虎门大桥在我国桥梁史上有特殊的地位，不仅因为它重要的地理位置，更是因为其建设规模大，结构新颖，受外界环境影响大，无论是设计还是施工均为国内首次尝试。
不过，作为一种大跨径柔性结构，悬索桥对风的作用十分敏感，抗风稳定性是影响悬索桥设计和施工的关键。其中，桥梁宽跨比，风的特性等都是影响抗风性的重要因素。
尽管虎门大桥地处台风多发地带，但是在设计之初已经充分考虑这一因素，抗风系数肯定是很高的。众所周知，桥梁安全最怕的是发生共振，但是这些因素在设计之初也都已经充分考量并避免。
正因为如此，虎门大桥项目不仅获得詹天佑土木工程大奖，更有数项技术获广东省科技进步奖和国家科技进步奖。
02
桥梁涡激振动现象
专家组检测后表示，桥体产生振动是由于虎门大桥当时正处于维修施工中，桥面用水马设置了1.2米高的挡墙，由此改变了桥梁结构的外形。
多数情况下，桥的结构是非常流线型的，加了水马之后会变钝，因此才引发了桥梁涡激振动现象，简称“涡振现象”。
那什么是涡振现象呢？
涡振现象是大跨度桥梁在低风速下出现的一种风致振动现象。
值得注意的是，引起桥梁涡振不在于风力多大，而是一种共振效应。
这也就解释了 5 日在风速不大的情况下，虎门大桥却产生大幅振动的原因。
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。
据中央纪委国家监委网站报道，涡激共振主要具有五方面的特征：
1. 一种在较低风速下发生的有限振幅振动；
2. 只在某一风速区间内发生；
3. 最大振幅对阻尼有很大的依赖性；
4. 涡激响应对截面形状的微小变化很敏感；
5. 涡激振动可以激起弯曲振动，也可以激起扭转振动。
同时，报道还指出，涡激振动和气流之间会相互制衡，涡振振幅不会无限增大，因此很少会造成结构的彻底损坏。
虽然桥体不会受到损坏，但上下摆动的桥体对于出行的大众来说，容易产生晕眩感，存在着较大安全隐患。
另外，如果振动发生的频率高，还可能会导致桥上杆件出现裂纹或疲劳破坏。
在处理涡激振动问题时，需要把流体和固体弹性系统作为一个统一的动力系统考虑，找到两者的耦合条件。由此，为了抑制涡振，通常会通过风洞试验选取一个合适的截面破坏漩涡脱落，以此降低涡激振动的响应。
前面提到，虎门大桥是由于设置水马改变了钢箱梁的气动外形才引起了涡振现象，由此，相关专家建议：解决办法就是，加了什么拿掉什么，短时间内或许还会有振动，那是因为能量还没耗尽。
03
资料还显示，桥梁的振动除了涡激振动，还包括颤振、抖振、驰振等形式，而这些都会对桥梁的正常使用造成影响，严重的情况下甚至还会对桥梁造成破坏。
在国内外记录中，大桥晃动的实例屡见不鲜。
伏尔加格勒大桥“蛇形共振”
2010 年 5 月 19 日，伏尔加格勒过河大桥桥面突然呈波浪形翻滚。从侧面看去，桥边一段接着一段，不停地上上下下。
届时，俄罗斯著名桥梁专家阿纳托利表示，这种现象可能因风波动和负载所共振而发生。大桥振动停止后，专家检查了桥梁各处道路和围栏等，发现桥梁无裂纹，无损伤。↓↓
日本东京湾大桥“竖向涡振”
和虎门大桥一样，东京湾大桥也曾产生过涡振。
东京湾大桥最大跨度 240m，曾在 16-17m/s 的风速下，发生竖向涡振，其晃动幅度达 50cm。↓↓
塔科马海峡吊桥 “振动倒塌”
美国华盛顿州的塔科马海峡吊桥跨度达 853 米，大桥建成通行四个月后，就发生了坍塌事故。
据悉，塔科马海峡吊桥的设计师 Leon Moisseiff 认为，斜拉索大桥主缆能够化解一部分风的压力，同时，桥墩和索塔也能够通过传导分散能量，由此将桥的主梁由 7.6 米缩减至 2.4 米。
但由于没有预见空气动力给桥梁带来的共振影响，塔科马海峡吊桥在微风情况下都会发生晃动，当风力值变大时，其晃动幅度亦会增大。↓↓
坍塌事故发生后，美国空气动力学家 Theodore von Karman 进行了调查，发现倒塌原因在于桥面厚度不足，当吊桥自身的固有频率和卡门涡街的振动频率达成一致时，桥面容易产生剧烈共振。
04
幸运的是，虎门大桥这次没有造成实质性破坏，据最新消息，桥梁专家仍在进一步排查桥梁的安全隐患。
而从另一个侧面来说，这也是在提醒大家，该换一条其他的大桥通行了。
毕竟，虎门大桥的车流量1997年建成时日均车流量为1.84万标准车次，快速攀升到最高日均17万标准车次，远超日均8万车次的设计标准。
而备受期待的南沙大桥，也在2019年千呼万唤始出来了，大大缓解了虎门大桥的通行压力。
据媒体报道，今年的“五一”假期首日，南沙大桥已经取代虎门大桥，成为主要过江通道。虎门大桥车流量约10.61万车次，而南沙大桥车流量约20.58万车次，是前者的近2倍。
希望被减负的虎门大桥，从此就退出公众视野，不必每逢节假日就上热搜了。
