网传虎门大桥抖动原因系吊索钢丝绳断裂，主缆有 3-4 层腐蚀严重的钢索，真实情况如何？ 第1页

这个问题包含两个层面，第一是虎门大桥的振动是否和吊索钢丝断裂有关；第二个问题是虎门大桥的吊索钢丝断裂是否会影响桥梁的安全。

首先回答第一个问题，如果说吊索的断裂要引起大桥的振动，我认为只有两种可能，一种是吊索的断裂导致了结构整体刚度的下降，在这种情况下虎门大桥的模态频率下降，涡激振动的临界风速大大下降，导致了虎门大桥在较低风速下出现了大幅涡激振动。这在理论上几乎不可能，虎门大桥的一共有数百根吊索，少数吊索的断丝问题很难引起桥梁整体的动力特性改变，而如果大量的吊索断裂，那虎门大桥恐怕已经濒临垮塌，估计国家最高检都要介入调查了。第二中可能，吊索的振动引起主梁的振动，这在理论上有可能，但可能性也不大。对于缆索承重桥梁体系（斜拉桥、悬索桥），由于缆索振动引起的塔、梁振动不是没有先例，但是缆索的振动幅度往往都会非常惊人，例如克罗地亚的Dubrovnik大桥，不可能没人注意得到。

根据推算，Dubrovnik大桥的拉索振幅达到了2.5m，拉索之间出现了碰撞，振动过后拉索的保护层因为碰撞毁坏，桥塔锚固端的锚固螺栓掉落掉了桥面，引起了极大的社会反响^[1]。但在这种情况下，我们可以看到塔梁结构的振幅依然较小，远远无法和虎门大桥的振动幅度相比。因此，虎门大桥的主梁振动不可能是由于吊索的振动引起，否则人们会先注意到拉索的大幅振动。

那么，进入第二个问题，钢丝的锈蚀断裂对于虎门大桥的安全会有影响吗？

吊杆作为悬索桥的主要受力构件，其锈蚀断裂显然对于悬索桥是有影响，甚至可能导致悬索桥的垮塌。比较近的例子就是缅甸的Myaungmya大桥，该桥建于1996年，在施工过程中就由于锚固不足造成了桥台的移动和桥塔的倾斜，成桥后长期又缺少必要的检修维护，其状态拉胯到大桥的管理方都害怕，用石子封闭了部分桥面将双车道改成了单车道。2012年日本团队对全缅甸的大桥进行检修时对该桥做出了如下评论^[2]：

There are concerns over the durability of all the above and it was suggested that this bridge needs to be maintained while keeping in mind all these concerns.

最终在2018年4月1日，该桥的吊索断裂，彻底垮塌，两人失踪。

但是要注意，（1）这座桥在1996年建成后，几乎没有受到像样的养护，和虎门大桥每年一检修的养护水平可以说相差甚远；（2）该桥的吊杆数量较少，而虎门大桥的吊杆多达数百根，所以一根吊杆的损伤对于两座桥的影响完全不同。

事实上，吊索的锈蚀乃至更换几乎可以说是国际上缆索承重桥梁的通病。例如抚顺市天湖大桥（原名万新大桥），2004年8月竣工通车，2016年就彻底拉胯^[3]，更换了全部吊索，只用了12年。

抗滑拉索出现过断裂导致索夹抵抗下滑力不足、钢丝绳主缆的空隙率逐渐变小导致索夹紧固力变弱等原因，使得吊杆索索力偏差和散性较大、锚头锈蚀严重、索道管内防腐体系完全失效、部分吊杆索 ＰＥ保护层破裂，吊杆索急需进行更换

江阴大桥1999年通车，title无数，是“是中国“九五”期间重点建设项目，是中国”两纵两横”公路主骨架中同江至三亚国道主干线及北京至上海国道主干线的跨江“咽喉”工程”。似乎也没有强到哪里去，2009年就开始换索，也就用了10年^[4]。

从 2001 年检查开始现病害，吊索已经进行了不同程度的修补和更换，吊索各部分由于构造和荷载作用的不同，呈现不同的损伤形式，根据历年的检查历史，江阴大桥吊索的主要病害包括防护层开裂、构件锈蚀、钢丝锈蚀、索体渗水和轴套磨损。

吊索的锈蚀破坏其实很好解释，由于吊索、拉索这些构件刚度较低，长期受到风，雨，交通等荷载的作用，经常发生涡振、风雨振、驰振、参数振动等振动，振动幅度参见前半部分视频。在这种情况，吊索因为碰撞发生保护层脱落，更糟糕的是防雨罩和锚固装置因为振动开裂导致进水，拉索的锚固装置直接成了蓄水池，里面的钢丝生锈就很自然了。^[5][6]

对于悬索桥的吊杆不是我的主业，但是对于斜拉索做过一点小小的统计，国内的斜拉索一般能撑10年已经相当给力了，国外有不少能撑20年甚至30年的，但是也有一些比较拉胯的德意志科技5年就报销。

总体来说，虎门大桥钢丝绳断裂的问题在上世界90年代兴建的一大堆桥梁中属于普遍现象，问题比虎门大桥院中的比比皆是，但是也没有出现严重的安全事故或是振动问题。如果虎门大桥的吊索真的到了2019年（成桥后20年）才出现钢丝断裂问题那虎门大桥的检修管养水平可以说是国内首屈一指了。

一句话，（1）钢丝绳的断裂不可能引起虎门大桥的涡振（2）钢丝绳断裂对于国内服役20年以上的缆索承重桥梁几乎不可避免，对于安全存在隐患但还远远达不到桥毁人亡的地步

参考

1. ^ Savor Z, Radic J, Hrelja G. Cable vibrations at Dubrovnik bridge[J]. Bridge Structures, 2006, 2(2): 97-106.
2. ^ Japan Infrastructure Partners ( JIP )，Current Situation and Issues of Myanmar's Bridge Work，2012.
3. ^ 陈志敏,吴运宏.自锚式悬索桥吊杆索更换关键技术[J].世界桥梁,2016,44(06):85-90.
4. ^ 孙洪滨.江阴大桥吊索典型病害及更换工艺[J].科技创新与应用,2014(31):70-71.
5. ^ Telang, N.M., C.A. Ligozio, and A.B. Mehrabi, “Luling Bridge—Phase II Structural Evaluation of Luling Bridge Stay Cable Array—Tasks 1, 2, and 3,” Report to the Louisiana Department of Transportation and Development, State Project No. 700-45-0107, Construction Technology Laboratories, Skokie, Ill., July 2004
6. ^Tabatabai, Habib. (2005). Inspection and Maintenance of Bridge Stay Cable Systems.  https://www.researchgate.net/publication/280157234_Inspection_and_Maintenance_of_Bridge_Stay_Cable_Systems