突然“呼吸”的虎门大桥，将打开另一个千亿级物联网市场

就在举国欢庆劳动节之时，虎门大桥“虎躯一震”给全国人民来了个“深呼吸”。

作为广深珠高速公路网的主要组成部分，虎门大桥是广东沿海地区重要的交通枢纽，始建于1992年，1997年通车至今，大桥一直都十分平稳。

但是在5月5日下午，虎门大桥发生异常抖动，甚至在今日凌晨都有振动。出现该情况后，国内相关领域专家奔赴现场进行勘察，给出了目前最可信度最高的说法，初步认定此次虎门大桥的振动主要是因为沿桥跨边护栏连续设置水马（挡墙），破坏了大桥的断面流线型，在特定风环境条件下，产生了桥梁涡振现象。

桥梁涡振现象是如何产生形成？

公开资料显示，虎门大桥于1992年10月28日动工建设；于1997年6月9日建成通车；于1999年4月20日通过竣工验收。大桥全长4588米，双向6车道，日均饱和标准车流量为8万辆，主孔通航净高60米，桥下可双向通行5万吨海轮。虎门大桥主桥为跨径888米的钢箱梁悬索桥，为我国第一座大规模大跨度的现代悬索桥；辅航道桥为主跨270米的预应力混凝土连续刚构桥，是当时同类型桥梁世界之最，被誉为“世界钢构第一桥”。桥梁在设计时，连栏杆等物件都要慎重考虑它对整体的影响。此次，虎门大桥上的水马高1.5米，连续长度达到800多米，改变了桥梁的气动外形。

桥梁的截面呈流线型，迎风面的风吹过之后，是不会产生旋涡的，但是，当这个形状改变了，风通过横截面之后，会在背侧形成漩涡，从而加大桥梁的压力。在桥梁上加一个水马等小型物件，没有很大影响，连续性的物体，会使整个横截面形状被改变。

抖动幅度处于设计安全范围内

大跨径悬索桥在较低风速下存在涡振现象，振动幅度较小不易察觉，仅在特殊条件下会产生较大振幅，不影响桥梁结构安全，会影响行车体验感、舒适性，易诱发交通安全事故。

6日凌晨，广东省交通集团通报专家组研判意见时说，虎门大桥的桥梁涡振现象不会影响大桥后续使用的结构安全和耐久性。

虎门大桥运行已经20多年了，车流量大，虎门大桥抖动虽然对行车造成影响，但是涡振现象在悬索桥设计的安全范围内，是可控的。比如，4月底，武汉鹦鹉洲长江大桥就发生过晃动，但是桥梁振幅在设计允许范围内，目前桥梁运行正常。

目前，虎门大桥管养单位已紧急开始对大桥进行全面检查检测，大桥继续施行双向封闭。交通运输部已组建专家工作组到现场指导。

如何避免类似虎门大桥这样的肉眼可见涡振事件？

与虎门大桥类似，桥都重庆也有不少大跨境的悬索桥，比如重庆的鹅公岩长江大桥和鹅公岩轨道专用桥、江津几江长江大桥、重庆江津至贵州习水高速公路笋溪河特大桥等。其实，每一座悬索桥都有发生涡振的可能，不同的是振动幅度的大小而已。

在给桥梁维修加固时，不能自作主张，桥梁在设计时，做了很多风洞等试验，每个细节都经过考虑，擅自改变了桥梁形状，可能会出现意想不到的情况。但是，桥梁也不会那么娇气，偶然放置些小物件不会有影响，但放置连续性大物件，应及时与设计单位沟通。

但是，并不是所有的桥梁公路等基建在对抗外力的情况下都那么幸运。关于大桥因外力坍塌最著名的例子是1940年塔科马海峡大桥，同样是悬索桥，但是在通车4个月后，突然被微风摧毁。回到国内，去年10月台湾省宜兰县21年桥龄的南方澳跨港大桥和无锡高架桥皆因外力发生结构型桥梁垮塌。

由于近几年我国重型汽车数量等带来的交通压力越来越大，同时恶劣天气带来的腐蚀性也越来越高，对于有一定使用年代的桥梁和基建结构产生了不小的负面影响。所以，桥梁的健康检测、结构安全评估以及损耗监测等显得尤为重要。

实际上，虎门大桥作为重要的交通枢纽，其实是有一套监测系统的。根据论文显示，虎门大桥在设计之初就加入了GPS位移、应变实时、长期形变、超限超载等监测系统，通过这些系统的作用，实时获取桥梁在各种情况下的受力、工作状态，以及抗风和抗震等结构参数，实现对桥梁的安全监测。

从虎门大桥监测系统的表现来看，融入物联网的基建监测系统未来的市场将会加速扩大。根据数据显示，国内目前铁路营运里程12.9万公里，桥梁20万座；公路总里程14.26万公里，82.55万座桥梁；还有一些2万余座水电站、200多个机场等大型公共基础设施。在这些大型基建里面，并不是所有的设施都有完整的安全监测系统，同时，在新基建的加持下，相关监测系统的需求和市场只会大幅增加。

物联网在桥梁监测中的应用

事实上，早已经有类似的解决方案在上海、武汉等地施行，物联网技术在结构监测领域的应用案例也屡见不鲜。