【虎門大橋異常振動】何謂渦振現象　1940年相同情況曾致美國塌橋

虎門大橋在周二（5日）下午發生異常振動，橋面非常明顯地如同波浪一般上下抖動，路牌及欄桿也隨之搖晃，乃至當天晚上亦再有「餘震」。
專家組解釋大橋振動是「渦振」現象，相信原因是大橋橋面正進行維修施工，兩旁擺放有1.2米高的水馬，使鋼箱梁的氣動外形被改變，破越斷面的流線型，故現時已陸續將水馬拆除。

所謂「渦振」現象，據內地傳媒引述哈爾濱工業大學深圳校區柳成蔭、肖儀清和顧磊等專家學者的解釋，其是一種兼有自激振動和強迫振動特性的有限振幅振動。當現場風速達到每秒8米左右時，就會引發渦振。專家學者指，橋梁渦振的有限振幅計算是一個十分重要但又異常困難的問題，目前學界尚未有一套較為完整的分析理論。

渦振現象即是流體動力學中的「卡門渦街」（Kármán vortex street），在自然界中常可遇到。具體而言，在流體中安置阻流體，在特定條件下就會出現不穩定的邊界層分離，產生兩道非對稱地排列的旋渦。其中一側的旋渦順時針方向旋轉，另一側的旋渦就逆時針反方向旋轉。兩排旋渦相互交錯排列，同時各個旋渦中間點對齊，如街道兩邊的街燈般。此種交替的渦流，使阻流體兩側流體的瞬間速度不同，由於速度不同，阻流體兩側受到的瞬間壓力也不同，因此使阻流體發生振動。

1940年，在美國華盛頓州的塔科馬海峽吊橋（Tacoma Narrows Bridge），由於設計為求美觀及節省金錢，使用過輕的物料，造成其發生共振的破壞頻率，與卡門渦街接近。吊橋橋面厚度不足，在受到強風的吹襲下引發卡門渦街，使橋身擺動。當卡門渦街的振動頻率和吊橋自身的固有頻率相同時，結果就導致吊橋劇烈共振並崩塌。

但中國著名橋梁結構專家葛耀君在受訪時指出，虎門大橋的異常振動並不會對其剛性結構產生影響，也在安全範圍之內。武漢大學土木建築學院教授方正亦稱，懸索橋在設計時會有一個抖動的安全範圍，「肉眼可見的上下起伏，也是正常的，只要在一定範圍內就不會影響行車安全。」

（綜合報道）