虎门大桥为何还有抖动？桥梁会坍塌吗？
昨天5月5日，广东东莞虎门大桥出现严重抖动的新闻刷了屏，在极短的时间内冲上热搜。为确保安全，虎门大桥管理处配合交警对大桥作出了交通管制的处理暂时封闭。作为连接珠三角片区的一个交通枢纽，虎门大桥的封闭造成了大面积的堵车，也让二桥南沙大桥承受了极大的通行压力。广大驾乘人员都有一个疑问，虎门大桥的抖动究竟是什么原因造成的，后续还存在安全隐患吗？有人说这是虎门大桥得知从5月6号开始，终于要恢复收费了，激动得颤抖了起来……这当然是开玩笑的啦，对这事儿激动的应该是其管理处才对！首先我们看下来自央视新闻的消息：专家组判断，虎门大桥5日发生振动系桥梁涡振现象，认为悬索结构安全可靠，不会影响虎门大桥后续使用的结构安全和耐久性。
初步判断的原因是：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。是不是很难听懂，而且听着就有股甩锅的味道？专家们判断引起桥梁涡振现象的水马大家都见过，就是长下面这样的东西，这一排东西真的是罪魁祸首么，专家讲的桥梁涡振现象又是什么？老吴带大家一起了解一下。所谓涡振，是指受到一种名为卡门涡街力场的影响导致的振动，而所谓卡门涡街力场，指的则是流体（包括液体和气体）在一定的条件下绕过某些物体时，物体两侧周期性脱落出现旋转方向相反、排列规则的双列线涡，经过非线性作用后，形成的涡流。
因为这个理论是由一个叫卡门的德国科学家提出，所以叫做卡门涡街。说起来复杂，大家看下面的图就明白了，原本直向流动的液体或气体，在卡门涡街的影响下变成了向上向或向左右的旋涡。大家平时在小河里面看到的那些经过石头后形成的小旋涡就是这么来的。形成卡门涡街的条件，并非水流或气流越强就越容易形成，而是要达到某种微妙的条件时才会形成，物理公式太复杂我们就不去了解了。
主要是让大家明白，为什么虎门大桥在之前那么多次台风中都没事，却偏偏在昨天并不是太大风力的情况下形成了向上和下向的旋涡气流，以至于让大桥变成了吊桥一般产生上下起伏的涡振。理解了涡振，我们再来说下，为什么专家会将那看上去并不重的水马当成了罪魁祸首呢？难道说就这么点重量就导致了卡门涡街的形成？说到这个，我们就不得不提现代建大桥之前必做的一个试验，叫做风洞试验，下面这张图就是中央台做的港珠澳大桥进行全桥气动弹性模型风洞试验时的画面。
自从卡门涡街理论被验证，又有试验条件之后，所有大型桥梁在建立之前，都需要将设计好的桥体做成模型，通过风洞试验模拟大桥在自然条件下受到各种等级的气流通过时会产生的反应，如果检验过程中发生了涡街反应，则需要通过高速形状或者增加翼板等装置来调整，直到确保桥梁可以应对各种强度的气流，包括台风天气之后，才会开始正式上马建设。
之所以这么谨慎，是因为在此之前，涡街现象曾经造成过重大的事故。美国有座塔科马峡谷桥，于1940年通车，总投资400万美元，却仅仅使用了四个月，就坍塌了。经过调查，造成大桥坍塌的乃是一场仅为19米/秒（相当于8级风速），却造成了大桥产生强烈的扭动变形振动，振幅最接近9米，使桥面倾斜达到45度左右，使吊杆逐根拉断导致桥面钢梁折断而塌毁，坠落进了大峡谷。
有了这样惨痛的教训，之后修建桥梁时，就非常注重风洞试验，一定要设计出的桥梁通过了风洞试验才能真正投入建设。虎门大桥始建于1992年，于1997年投入使用，当然也是经过了风洞实验的，而且从投入使用至今已二十多年，之前也从来没出现过这样的现象，说明当初大桥的设计建设系数抗涡街性是达标的。因此出现问题之后，专家第一时间想到的就是找出桥梁上有无设施改变了大桥的流动力学外形构造，最终将目光盯在了摆在桥面两边的这一排排水马。
事实上，在将水马放倒之后，大桥的确停止了剧烈的振动，说明专家的判断是有道理的。只能说物理真的是非常奇妙的科学，小小的一排水马，加上合适的风速方向，竟然可以产生如此大的影响。但据后续报道，在将这些水马放倒之后，虎门大桥分别于下午和凌晨又出现了振动现象。据相关专业人士透露，改变桥自身重量也会造成形成涡街效应的频率改变，这还需要我们的专家进一步对其进行全面的检查之后才能作出研判。
