同学们有没有有过
被冷风吹受寒感冒的经历呢?
你知道吗
看起来非常“健康、强壮”的大桥
也是怕风吹
也会“生病”
在特定条件下,大桥会被风吹得扭动起来!非常可怕!可比感冒严重多了!
这可不是灾难电影里的桥段,全世界已有近20座大跨度桥梁毁于大风,其中最著名的就是1940年11月7日被风摧毁的美国塔科马海峡大桥了。
影像资料显示,当时风速不是很大,塔科马桥的主梁扭转振动,最终断裂、垮塌。一座主跨度853米的钢铁大桥就这样被风给折腾垮了。
这座大桥的垮塌震惊了桥梁工程界,此后,人们意识到,在桥梁建造之前,要先制作桥梁模型并进行严格的风洞模拟试验。
什么是风洞模拟试验呢?专业的问题请大专家来回答——
风洞是以大型风扇产生并且控制气流强度,用来模拟实物周围气体的流动情况,测量气流对实体的作用效果,并观察其产生的物理现象的一种管道状的实验设备。
研究人员会将缩小比例的实体模型用支架固定在风洞中,开启风扇,驱动气流流过模型,并改变风速和实体模型的姿态,测出相关的数据。
这种试验方法广泛应用于飞行器、汽车、大型建筑和桥梁等的风工程相关研究。
风引起的桥梁振动一般有两种。
发散震动
在风的作用下,这种振动的幅度会越来越大。
如同你在荡秋千,一个醉汉疯狂地推动着你。
推你的力量越大,那你一定越危险,最后就可能出现塔科马桥那样的事故!
限幅振动
这种振动的幅度限定在一定范围内。
就像荡秋千时,好朋友在你能接受的幅度内有节奏地推动你。
虽然这种振动不会引起桥梁垮塌,但如果振幅很明显,会让从桥上通过的司机很不舒服,容易引发交通事故,也要尽力避免。
如果已有的大桥被风吹得“得病”了,也可以通过试验给大桥治病。
项海帆院士领导的土木工程防灾国家重点实验室风洞实验室,技术水平一流。实验室拥有四座大小不同的风洞。
当初虎门大桥“生病”后,来自同济大学、长安大学、西南交通大学风洞实验室的桥梁抗风专家们参加了“会诊”和“治疗”。
专家们经过风洞试验等手段给出了解决后期振动的“处方”,还会为大桥做长期观察和定期“体检”,根据它的“身体”情况和工作环境的变化,为它增加必要的“营养”,让它持续健康地工作下去。
同学们得了病也要像大桥一样,遵医嘱、好好恢复、健康成长!
关于大桥、关于交通运输
还有很多有趣的科学知识——
港珠澳大桥是如何做到海底“穿针”的?
中国的“钢铁穿山甲”是怎样穿山打洞的?
高铁为什么又快又稳又准时?
天空中也有道路吗?
动物过马路也走斑马线吗?
…………
这些问题是不是你也想问呢?
答案都在“院士解锁中国科技”
交通运输卷《钢筋铁骨成大道》中
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