5月5日下午，正值“五一”假期返程高峰，虎門大橋懸索橋橋面突發(fā)異?！安ɡ耸健被蝿?，振幅較為明顯，對行車造成不舒適感。隨后，虎門大橋公司發(fā)布通告，宣布從2020年5月5日15時20分起，對虎門大橋實行全封閉交通管制。同時，為確保過往船舶航行安全，廣東海事局與廣東省交通運輸廳商定，于5月5日18時15分實行臨時水上交通管制，從19時起，對虎門大橋附近通航水域實施封航。

虎門大橋是中國第一座大型懸索橋，其主航道跨徑888米，被譽為“中國第一跨”，橋梁結構與鸚鵡洲長江大橋相似?；㈤T大橋作為粵港澳大灣區(qū)關鍵通道，通車23年來，為粵港澳大灣區(qū)各城市互聯(lián)互通和經(jīng)濟繁榮發(fā)展發(fā)揮了重要作用。與此同時，車流量的持續(xù)增長也造成這條交通大動脈不堪重負。據(jù)了解，虎門大橋的車流量由1997年建成時的日均1.84萬標準車次，到最高日均17萬標準車次，遠超日均8萬車次的設計標準，飽和度達2.1。

出現(xiàn)橋梁振動情況后，國內相關領域專家奔赴現(xiàn)場進行勘察，給出了目前最可信度最高的說法，初步認定此次虎門大橋的振動主要是因為沿橋跨邊護欄連續(xù)設置水馬（擋墻），破壞了大橋的斷面流線型，在特定風環(huán)境條件下，產生了橋梁渦振現(xiàn)象。

虎門大橋橋梁專業(yè)人員第一時間回應稱，目前虎門大橋橋梁主體結構未受損，同時，專家表示橋梁遇到特殊風況會晃動是正常的，一般遇到漩渦風橋面晃動比較大。

二 、橋梁渦振現(xiàn)象產生原因

關于大橋因外力坍塌最著名的例子是1940年塔科馬海峽大橋，同樣是懸索橋，但是在通車4個月后，突然被微風摧毀?；氐絿鴥龋痪们伴L江鸚鵡洲大橋也出現(xiàn)類似現(xiàn)象。研究風力對橋梁的影響顯得十分重要，因此需要了解橋梁為什么會在風力作用下產生擺動。

橋梁平面與風向相同，當風速不大時并不會產生振動，產生振動的原因是因為風速加快，會在橋梁平面上生成一個個氣旋，這些氣旋在橋梁左右兩側分布，這樣就會產生振動頻率與橋梁不同步，使橋梁產生振動，這就是橋梁渦振現(xiàn)象，其原理就是卡門渦街導致形成的。



東莞理工大學老師有專門做到這個卡門渦街實驗，實驗過程就是用一塊紙條在吹風機下面，當風速比較小時，紙條基本不會搖擺。當調大吹風筒風速時，紙條的尾部就會擺動起來，實驗雖然存在誤差，但可以很好的解釋橋梁在大風作用下產生擺動的原因。

三、物聯(lián)網(wǎng)在橋梁監(jiān)測中的應用

近些年，一系列的橋梁損害甚至坍塌事故，都在提醒我們必須高度重視橋梁的健康檢測與安全評估，及危橋的損傷檢測和監(jiān)控，爭取消除隱患。所以對橋梁健康狀況進行監(jiān)測和評價，掌握其健康狀況是有非常重要的意義的。橋梁結構的監(jiān)測也成為橋梁結構安全養(yǎng)護和保障正常使用的主要技術手段。

顯然，監(jiān)測的過程僅靠人力是不可能的，費時費力費成本不說，還無法做到監(jiān)測的實時性。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術在遠程橋梁結構健康監(jiān)測中，成為一個不可缺少的重要環(huán)節(jié)。

在20世紀80年代中后期，美國開始在一些橋梁上，布設用于檢測環(huán)境、荷載、震動、局部應力等橋梁各類基本參數(shù)的傳感器，力圖通過數(shù)據(jù)分析，來尋求一些力學規(guī)律。

美國的Sunshine Skyway Bridge上面共計安裝500多個傳感器，這些傳感器，主要用于采集橋梁建設、運營等各階段的位移、應變和溫度變化等，最終人們可以通過這些信息，找到橋體結構和橋體材料，隨時間變化的規(guī)律。

在國內，虎門大橋、徐浦大橋、江陰長江等大橋在施工階段，工程師已經(jīng)在橋體上，布設了傳感器，這些傳感器，可以實時監(jiān)測橋體的各項指標和參數(shù)。

香港青馬大橋、汲水門大橋和汀九大橋，還曾布設過當時世界上規(guī)模最大的實時安全監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)包括900個各類傳感器、9臺電腦控制信息收集系統(tǒng)、2臺電腦工作站負責信息處理和分析系統(tǒng)。

根據(jù)論文顯示虎門大橋監(jiān)測系統(tǒng)加入了GPS位移、應變實時、長期形變、超限超載等監(jiān)測系統(tǒng)，通過這些系統(tǒng)的作用，實時獲取橋梁在各種情況下的受力、工作狀態(tài)，以及抗風和抗震等結構參數(shù)，實現(xiàn)對橋梁的安全監(jiān)測。

從虎門大橋監(jiān)測系統(tǒng)的表現(xiàn)來看，融入物聯(lián)網(wǎng)的基建監(jiān)測系統(tǒng)未來的市場將會加速擴大。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，國內目前鐵路營運里程12.9萬公里，橋梁20萬座；公路總里程14.26萬公里，82.55萬座橋梁；還有一些2萬余座水電站、200多個機場等大型公共基礎設施。在這些大型基建里面，并不是所有的設施都有完整的安全監(jiān)測系統(tǒng)，同時，在新基建的加持下，相關監(jiān)測系統(tǒng)的需求和市場只會大幅增加。

四、結構監(jiān)測市場應運而生

不只是橋梁，隨著中國大規(guī)?；A建設浪潮的漸漸消退，隧道、樓宇、軌道等各種結構物都開始進入長期的運營使用階段。但是，在各種自然界的不確定外力加載下，以及經(jīng)濟發(fā)展的需求，致使各種結構物超載疲勞運營現(xiàn)象普遍出現(xiàn)。

中國結構監(jiān)測的市場剛剛起步，結合著物聯(lián)網(wǎng)，智慧城市的發(fā)展，未來五年內會滋生出數(shù)十億的市場份額，同時隨著現(xiàn)有建筑物的逐步老化，市場還會越來越大。鑒于傳感器的生命周期一般為8年左右，所以也是一個無限循環(huán)的市場。如果新建筑物在施工階段就采用物聯(lián)網(wǎng)結構監(jiān)測方案，那么整個市場無疑會擴大很多。

據(jù)統(tǒng)計，截止2015年，國內現(xiàn)有大小橋梁70多萬座，隧道8000多座（總長度4000多公里），地鐵總長度超過3000公里，大型體育場館上千座，老舊建筑，高層建筑數(shù)量龐大，未來都有實時在線監(jiān)測預警的需求。

本文由電子發(fā)燒友綜合報道，內容參考自我愛物聯(lián)網(wǎng)、《基于物聯(lián)網(wǎng)的特大型橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)研究》、通信產業(yè)網(wǎng)，轉載請注明以上來源。