俄羅斯伏爾加大橋波浪形振動(dòng)

潑墨

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# ?+ D' _, q% |2 z/ X# K" C5 ]7 E& V這是我們上課時(shí)候老師給我們看的視頻,。
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哪位沒有理論有經(jīng)驗(yàn)的人可以解釋一下產(chǎn)生這么強(qiáng)烈振動(dòng)的原因，可以給出解決的辦法,。
" @9 z. S$ ]$ A" Y5 V% L! p" a( D百度的答案：
雖然說有強(qiáng)風(fēng)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(qiáng)烈收縮,，如此強(qiáng)烈波動(dòng) 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?jiān)�,？如果說橋的質(zhì)量非常好所以沒事 怎么有會(huì)有強(qiáng)烈的起伏？ 況且疑點(diǎn)眾多,，橋是上下起伏,，強(qiáng)風(fēng)掛過怎么不是左右搖擺？通過觀察發(fā)現(xiàn)并沒有風(fēng),！具體可以看人的衣服或者水流其他的物體的擺動(dòng),！好像有人站在橋上跳鋼絲床一樣，  真相永遠(yuǎn)只有一個(gè),。誰的答案也不能絕對(duì)正確 ,Lz,我知道正確答案了,，真相就是，橋發(fā)生了強(qiáng)烈震動(dòng),，是什么導(dǎo)致橋發(fā)生劇烈的震動(dòng)尚且還不清楚,，但是 這個(gè)橋是鋼筋水泥的堅(jiān)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(dòng),，這是常識(shí)，   實(shí)際上如果有高速攝像機(jī),，可以看清橋沒有彎曲,，只是在上下震動(dòng)著！,！
$ P6 V4 ]/ d( }! B  D在這可以準(zhǔn)確得說是風(fēng)把橋吹的振動(dòng)的。
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frazil

這個(gè)問題我大致看了一遍,，個(gè)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(shí),。

frazil

初步懷疑是形成了駐波，但是我對(duì)速度及變化的視覺能力不是太敏感,，還請(qǐng)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(jìn),。如果是的話，激勵(lì)的頻率和恰好發(fā)生共振的頻率近似,，而波又不向前推進(jìn),，所以只需要很小的激勵(lì)便可將波動(dòng)維持起來并且加強(qiáng)。由于橋的結(jié)構(gòu)呈扁平式（這個(gè)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。
可以測一下波動(dòng)的頻率,，觀察一下波動(dòng)形式,，是不是在設(shè)計(jì)的時(shí)候沒有把某個(gè)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(xì)觀察波形并測量數(shù)據(jù)了

LIAOYAO

這是風(fēng)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(dòng)力學(xué)的形狀，現(xiàn)在的橋兩側(cè)是機(jī)翼型的,，如圖
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2 ]* H, g0 Q1 U2 X( C# J4 g國內(nèi)最近幾年建成的大橋已經(jīng)都有對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析與消能減震設(shè)計(jì),，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(fēng)的吹拂下會(huì)出現(xiàn)晃動(dòng)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,。
) Y: F4 A+ h! f: m! c6 {四個(gè)月后戲劇性地被微風(fēng)摧毀,。
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xxdyjx373

資料很不錯(cuò)  我還得多研究研究……

李澤

看著挺奇妙的,，有點(diǎn)像混沌現(xiàn)象,。

LIAOYAO

轉(zhuǎn)貼

劇烈晃動(dòng)成因
- L* @( G0 u3 V; l9 i比較可信的原因是“卡門渦街”引發(fā)的共振，塔科瑪橋風(fēng)毀事故和這次的俄伏爾加河大橋類似,，人們對(duì)塔科瑪橋的風(fēng)毀事故的原因進(jìn)行了研究,。一開始，就有二種不同的意見在進(jìn)行爭論,�,！�部份航空工程師認(rèn)為塔科瑪橋的振動(dòng)類似于機(jī)翼的顫振；而以馮卡門為代表的流體力學(xué)家認(rèn)為,，塔科瑪橋的主梁有著鈍頭的H型斷面,，和流線型的機(jī)翼不同，存在著明顯的渦旋脫落,，應(yīng)該用渦激共振機(jī)理來解釋,。
2 X0 V. O  x' H' N. Y6 `
1 `7 ]' B) ]+ M1 U7 s8 M2 [% i馮•卡門1954年在《空氣動(dòng)力學(xué)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(jì)的人想建造一個(gè)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(dòng),。這一大橋的破壞現(xiàn)象，是振動(dòng)與渦旋發(fā)放發(fā)生共振而引起的,。20世紀(jì)60年代,，經(jīng)過計(jì)算和實(shí)驗(yàn)，證明了馮•卡門的分折是正確的,。塔科瑪橋的風(fēng)毀事故,，是一定流速的流體流經(jīng)邊墻時(shí)，產(chǎn)生了卡門渦街,；卡門渦街后渦的交替發(fā)放,，會(huì)在物體上產(chǎn)生垂直于流動(dòng)方向的交變側(cè)向力，迫使橋梁產(chǎn)生振動(dòng),，當(dāng)發(fā)放頻率與橋梁結(jié)構(gòu)的固有頻率相耦合時(shí),，就會(huì)發(fā)生共振，造成破壞,。
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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
其中：
f=卡門渦街頻率
5 X1 i  g* a( \Sr=斯特勞哈爾數(shù) (~0.2)
V=流體速度
d=阻流體迎面寬度
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為什么沒有被破壞
/ l7 p: O) c( l+ S0 @4 k沒有破壞的原因非常多：
+ P3 x' ?6 @! {4 R9 N( r1,、看似劇烈搖擺，但總體變形沒有超過設(shè)計(jì)許可,，結(jié)構(gòu)不會(huì)破壞,。
2、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(diǎn)都沒有問題,。
6 L8 b% k/ b1 w: L0 a! i2 W3,、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(dǎo)致光線產(chǎn)生折射,，只是顯示厚度差異，實(shí)際上并未變化,；如同夏日在柏油馬路上開車,，遠(yuǎn)處路面顯示抖動(dòng)一個(gè)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

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厲害