大桥为什么会非常 十分摆荡"卡门涡街"领会一
广东虎门大桥发生剧烈震动,引起广泛关注。据中新网报道,该事件发生在5月5日下午。现场视频显示,伴随着呼啸的风声,大桥桥面出现轻微震动的海浪状摇摆。这种“非常颤动”或“摆荡”的情况在桥梁中时有发生,其实质是流体力学中的一种现象——卡门涡街。
这一现象的威力在塔科马海峡吊桥事件中得到了淋漓尽致的体现。这座修建于上世纪三十年代的桥梁,是当时世界第三长的悬索桥,其设计师莱昂·莫伊塞夫是一位享誉世界的桥梁专家。令莫伊塞夫没有想到的是,大桥在建成通车仅四个月后,就因无法抵挡“卡门涡街”引发的剧烈振动而崩塌。当时的风速仅为四英里每小时,就引发了大桥的轻微震动。随着风速的增加,桥面震动愈发剧烈,最终导致了桥的断裂。塔科马海峡吊桥的悲剧成为了世界瞩目的焦点事件。著名物理学家冯·卡门对此进行了深入研究,揭示了背后的科学原理。原来在一定风速下,穿过桥梁的气流会形成一系列反向旋转的涡流,这些涡流对桥梁产生周期性作用力,引发桥梁的共振现象。共振越强,桥梁摆动的幅度就越大,最终导致桥面断裂。塔科马海峡吊桥的悲剧为后来的桥梁设计和建造提供了深刻的教训。设计师们开始意识到卡门涡街的危害性并开始重视其影响。此后桥梁界对气候力学和空性学进行了深入研究和发展,使得现今的桥梁设计和建造更为完善和精确。幸运的是今天的工程师们已经掌握了对抗卡门涡街的有效手段,比如增加桥面的重量和稳定性,同时在桥面上设置气孔来防止涡流的产生等。因此现代桥梁已极少出现类似悲剧的发生。而塔科马海峡吊桥的悲剧成为了物理学和工程学领域的重要案例被载入史册。同时这座桥在后来的重建中吸取了教训并采取了有效的措施成功地抵挡住了卡门涡街的影响成为了一座稳固而壮观的桥梁也成为了人们口中的“健康的格蒂”。如今新修的塔科马海峡悬索桥是美国第五长的悬索桥每日通行车辆数量高达六万车次展现出其强大的生命力与实用性。