俄羅斯伏爾加大橋波浪形振動

潑墨

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4 v: h% a" @. }  v( F. E- f這是我們上課時候老師給我們看的視頻。
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& d7 w7 o, @0 c9 W* U哪位沒有理論有經(jīng)驗的人可以解釋一下產(chǎn)生這么強烈振動的原因，可以給出解決的辦法。
百度的答案：
雖然說有強風由于154米大橋全部由長板金屬制成，金屬結(jié)構(gòu)并不變形，但是視屏里可以看到 橋上和橋墩 中間的水泥也有強烈收縮，如此強烈波動 水泥怎么能夠不碎？ 即便是不碎也不見列口？ 而且也沒有碎石的殘渣？如果說橋的質(zhì)量非常好所以沒事 怎么有會有強烈的起伏？ 況且疑點眾多，橋是上下起伏，強風掛過怎么不是左右搖擺？通過觀察發(fā)現(xiàn)并沒有風！具體可以看人的衣服或者水流其他的物體的擺動！好像有人站在橋上跳鋼絲床一樣，  真相永遠只有一個。誰的答案也不能絕對正確 ,Lz,我知道正確答案了，真相就是，橋發(fā)生了強烈震動，是什么導致橋發(fā)生劇烈的震動尚且還不清楚，但是 這個橋是鋼筋水泥的堅硬長型物體，在這種情況下，人的眼睛看上去就已經(jīng)是像橡膠一樣的擺動，這是常識，   實際上如果有高速攝像機，可以看清橋沒有彎曲，只是在上下震動著??！
0 M3 p: X5 R& c1 U在這可以準確得說是風把橋吹的振動的。
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frazil

這個問題我大致看了一遍，個人覺得比較經(jīng)典。希望高人討論討論，讓大家都增長一下見識。

frazil

初步懷疑是形成了駐波，但是我對速度及變化的視覺能力不是太敏感，還請那位眼睛分辨率較高的大俠看看是不是波節(jié)并沒有推進。如果是的話，激勵的頻率和恰好發(fā)生共振的頻率近似，而波又不向前推進，所以只需要很小的激勵便可將波動維持起來并且加強。由于橋的結(jié)構(gòu)呈扁平式（這個我可以看出來），豎直和水平方向的頻率并不同，豎直發(fā)生共振的可能性也是比較大的。
. y. G7 `# \6 h$ ]* S" ^# {可以測一下波動的頻率，觀察一下波動形式，是不是在設(shè)計的時候沒有把某個頻率給避開？而結(jié)構(gòu)及支撐條件恰好又恰好易形成駐波。例如長度，剛性連接，頻率有湊巧了？可能要仔細觀察波形并測量數(shù)據(jù)了

LIAOYAO

這是風吹過橋造成的，從視頻可以看出橋是平板型的，是不利于空氣動力學的形狀，現(xiàn)在的橋兩側(cè)是機翼型的，如圖
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! @! `# Q! j* a, b/ T/ [$ n" P( n7 A國內(nèi)最近幾年建成的大橋已經(jīng)都有對應的結(jié)構(gòu)動力分析與消能減震設(shè)計，如杭州灣大橋、膠州灣大橋等。

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美國的塔科馬海峽大橋于1940年7月1日通車，大橋在微風的吹拂下會出現(xiàn)晃動甚至扭曲變形的情況。這種共振是橫向的，沿著橋面的扭曲，橋面的一端上升，另一端下降。
四個月后戲劇性地被微風摧毀。

xxdyjx373

資料很不錯  我還得多研究研究……

李澤

看著挺奇妙的，有點像混沌現(xiàn)象。

LIAOYAO

轉(zhuǎn)貼

劇烈晃動成因
比較可信的原因是“卡門渦街”引發(fā)的共振，塔科瑪橋風毀事故和這次的俄伏爾加河大橋類似，人們對塔科瑪橋的風毀事故的原因進行了研究。一開始，就有二種不同的意見在進行爭論?！糠莺娇展こ處熣J為塔科瑪橋的振動類似于機翼的顫振；而以馮卡門為代表的流體力學家認為，塔科瑪橋的主梁有著鈍頭的H型斷面，和流線型的機翼不同，存在著明顯的渦旋脫落，應該用渦激共振機理來解釋。
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馮•卡門1954年在《空氣動力學的發(fā)展》一書中寫道：塔科瑪海峽大橋的毀壞，是由周期性旋渦的共振引起的。設(shè)計的人想建造一個較便宜的結(jié)構(gòu)，采用了平鈑來代替桁架作為邊墻。不幸，這些平鈑引起了渦旋的發(fā)放，使橋身開始扭轉(zhuǎn)振動。這一大橋的破壞現(xiàn)象，是振動與渦旋發(fā)放發(fā)生共振而引起的。20世紀60年代，經(jīng)過計算和實驗，證明了馮•卡門的分折是正確的。塔科瑪橋的風毀事故，是一定流速的流體流經(jīng)邊墻時，產(chǎn)生了卡門渦街；卡門渦街后渦的交替發(fā)放，會在物體上產(chǎn)生垂直于流動方向的交變側(cè)向力，迫使橋梁產(chǎn)生振動，當發(fā)放頻率與橋梁結(jié)構(gòu)的固有頻率相耦合時，就會發(fā)生共振，造成破壞。


1 j2 g6 S- u, O: m; F! l卡門渦街（Kármán vortex street）
卡門渦街頻率與流體速度和阻流體(旋渦發(fā)生體)寬度有如下關(guān)系：
　f=SrV/d
- M: q/ r; O$ o# \, r0 z其中：
! P; z9 \, F1 N7 n9 Y7 s, Jf=卡門渦街頻率
: C; v% u/ `/ q" WSr=斯特勞哈爾數(shù) (~0.2)
, R! Q  v# J; U! P7 |- G$ |V=流體速度
0 q1 c8 Q/ w' h' H) r* Y: G- ^6 sd=阻流體迎面寬度

為什么沒有被破壞
+ P# z  T9 F! a/ ?沒有破壞的原因非常多：
" `% x! C9 O* p3 Q) O$ Q, d/ T1、看似劇烈搖擺，但總體變形沒有超過設(shè)計許可，結(jié)構(gòu)不會破壞。
4 }+ Q- t0 T1 D2、采用所謂‘柔性鉸’技術(shù)，可以有很大的變形許可，你看似波濤翻滾，但結(jié)構(gòu)一點都沒有問題。
& i! U( w9 }6 q/ @. T; u# ]3、視頻中顯示橋面厚度變化，不一定是橋面厚度真的變化，而可能是空氣密度不均導致光線產(chǎn)生折射，只是顯示厚度差異，實際上并未變化；如同夏日在柏油馬路上開車，遠處路面顯示抖動一個道理。
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xiaoshxin

我只看出俄羅斯工程師是多么的厲害，要是在國內(nèi)，早就垮了

335063757

厲害