虎门大桥简介

虎门大桥（Humen Bridge）是中国广东省境内一座连接广州市南沙区与东莞市虎门镇的跨海大桥，位于珠江狮子洋之上，为珠江三角洲地区环线高速公路南部联络线（原莞佛高速公路）的组成部分。

虎门大桥于1992年10月28日动工建设；于1997年6月9日建成通车；于1999年4月20日通过竣工验收。 

虎门大桥东起东莞市太平立交，上跨狮子洋入海口，西至广州市南沙立交；线路全长15.76千米，主桥全长4.6千米；桥面为双向六车道高速公路，设计速度120千米/小时；工程项目总投资额30.2亿元人民币。

2019年8月2日0时至15日24时，全天禁止货车及40座以上客车通行莞佛高速公路虎门大桥段。

虎门大桥线路全长15.76千米，其中主路段总长4.6千米，引道段总长11.16千米；大桥各主要部分具体数据如下。

• 主桥部分

虎门大桥索塔和悬索

虎门大桥主桥由东西引桥、主航道桥、中引桥和辅航道桥共同组成，全长3.618千米。其中，东引桥有3跨、每跨70米；主航道桥单跨888米；中引桥有14跨、每跨50米；辅航道桥两侧跨径均为150米，中间跨径270米；西引桥东段有16跨、每跨50米，西段有15跨、每跨30米。虎门大桥悬索桥由威远高架桥的一部分、东引桥全段、主航道桥全段和中引桥的一部分共同组成。

虎门大桥主缆主跨径888米、东边跨径302米、西边跨径348.5米，主缆矢跨比1:10.5；主缆直径687.2毫米（孔隙率20%）、678.7毫米（孔隙率18%），主缆中心距33米；  每根主缆由110束索股组成，每束索股含127根直径5.2毫米钢丝，一般标准索股重34.8吨。大桥吊索直径52毫米、间距12米，边吊索距塔中心18米。大桥加劲梁箱梁宽35.6米，桥轴中心处梁高3.012米，桥面铺设6厘米厚沥青混凝土；两桥塔处伸缩缝最大伸缩量为1.5米。

历史上曾发生同类情况，并导致重大事故

看到虎门大桥发生异常抖动，不由得让我们想到历史上曾发生类似情况，最终导致大桥垮塌的塔科马海峡大桥。

Tacoma Narrows Bridge塔科马海峡大桥，事故原因：理论认知有限，风毁。

塔科马海峡大桥位于美国华盛顿州的塔科马海峡。第一座塔科马海峡大桥建于1938年11月到1940年7月，中跨853米。在建造最后阶段，人们就发现大桥在微风的吹拂下会出现晃动甚至扭曲变形的情况，司机在桥上驾车时可以见到另一端的汽车随着桥面的扭动一会儿消失一会儿又出现的奇观。

1940年11月7日，大桥在远低于设计风速的19m/s（相当于八级大风）风速下发生强烈的风致振动，桥面经历了70分钟振幅不断增大的反对称扭转振动，最终导致桥面折断坠落到峡谷中。

大桥出现的波浪形起伏竟达1米多。

疯狂的扭动使得路面一侧翘起达8.5米，倾斜达到45度。

最终，承受着大桥重量的吊索接连断裂，

失去了拉力的桥面就像一条发怒的蟒蛇在空中奋力挣扎。

建成通车仅四个月后，

120多米的大桥主体轰然坠入塔科马海峡，

激起了一大片烟尘。

至此，该桥梁设计师 莱昂·莫伊塞夫 的职业生涯走到了尽头……

此后，在冯·卡门等著名的技术专家的关注下，州长设立一个塔科马海峡吊桥倒塌事件考察小组，冯·卡门系成员之一。

经过初步的研究，调查小组发现大桥在设计上存在不可忽视缺陷。

首先塔科马大桥主跨长853.4米，桥宽却只有可怜的11.9米，这在同时期的悬索桥上是十分罕见的。

不仅桥面过于狭窄，只有2.4米高的钢梁也无法使桥身产生足够的刚度。

▲刚度——物体抵抗变形的能力

其次在原计划中，风可以从桁架梁之间自由穿过。但换成普通的钢梁后，风则只能从桥上下两面通过。

再加上大桥两边的墙裙采用了实心钢板，横截面构成H形结构，对风的阻挡效果将更加明显。

经过风洞内的模型测试后，卡门断定这场灾难源于一种现象——卡门涡街。

▲卡门涡街现象

力学工程师们借助有限元分析软件ANSYS，建立了大桥的有限元模型，生动形象地演示了大桥在卡门涡街条件下的状态。

为了避免卡门涡街的危害，新桥已经将原来采用的箱型梁改回了桁架梁结构，重建的大桥于1950年通车，2007年，新的平行桥通车。

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