風(fēng)荷載危害

1、0909土本土本2班齊亞飛齊亞飛40904082274090408227風(fēng)荷載危害實(shí)例塔科馬海峽大橋塔科馬海峽大橋塔科馬海峽大橋是一座懸索橋，主跨：2800英尺（853米），全長5000英尺（1524米），享有世界單跨橋之王的稱號(hào)，位于美國華盛頓州的塔科馬海峽。然而從1940年7月1日大橋通車的那天起，橋在結(jié)構(gòu)上就明顯存在問題，當(dāng)風(fēng)速達(dá)到每小時(shí)5—7公里時(shí)，橋面就有1.2米高的起伏。11月7日上午10點(diǎn)，風(fēng)速增加到每小時(shí)64公里，大橋開

2、始歪扭、翻騰，橋基被拖得歪來歪去，左右擺動(dòng)達(dá)45度，最后，隨著震耳欲聾的巨響，一頭栽進(jìn)了海峽。這一幕正好被一支攝影隊(duì)拍攝了下來，該橋因此聲名大噪。坍塌原因大橋由堅(jiān)硬的碳鋼和混凝土建成的。原先的設(shè)計(jì)是在路基下使用格狀桁架梁。這將是第一座以板狀鋼梁作為支撐的大橋。按照原先的設(shè)計(jì)，風(fēng)只會(huì)直接通過桁架，但新的設(shè)計(jì)將風(fēng)轉(zhuǎn)移到了橋面上下兩端。大橋在1940年6月底建成后不久（通車于1940年7月1日），人們就發(fā)現(xiàn)大橋在微風(fēng)的吹拂下會(huì)出現(xiàn)晃動(dòng)甚至扭曲

3、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。司機(jī)在橋上駕車時(shí)可以見到另一端的汽車隨著橋面的扭動(dòng)一會(huì)兒消失一會(huì)兒又出現(xiàn)的奇觀。因?yàn)檫@種現(xiàn)象的存在，當(dāng)?shù)厝擞哪貙⒋髽蚍Q為“舞動(dòng)的格蒂”。然而，人們?nèi)匀徽J(rèn)為橋梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度足以支撐大橋。大橋的倒塌發(fā)生在一個(gè)此前從未見過的扭曲形式發(fā)生后，當(dāng)時(shí)的風(fēng)速大約為每小時(shí)40英里。這就是力學(xué)上的扭轉(zhuǎn)變形，中心不動(dòng)，兩邊因有扭矩而扭曲，并不斷振動(dòng)。這種振動(dòng)是由于受到風(fēng)荷載的作用，空

4、氣彈性顫振引起的。顫振的出現(xiàn)使風(fēng)對橋的影響越來越大，最終橋梁結(jié)構(gòu)像麻花一樣徹底扭曲了。在塔科馬海峽大橋坍塌事件中，流動(dòng)的風(fēng)力在繞過障礙物時(shí)會(huì)迫使其產(chǎn)生振動(dòng)，當(dāng)風(fēng)力引起的振動(dòng)頻率和吊橋的固有頻率相同時(shí)，引起吊橋劇烈共振，共振使振幅逐漸增大，從而達(dá)到其破壞程度。風(fēng)能最終戰(zhàn)勝了鋼的撓曲變形，使鋼梁發(fā)生斷裂。拉起大橋的鋼纜斷裂后使橋面受到的支持力減小并加重了橋面的重量。隨著越來越多的鋼纜斷裂，最終橋面承受不住重量而徹底倒塌了。塔科馬海峽大橋的坍