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问题

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？

回答
关于虎门大桥网传的吊索钢丝绳断裂和主缆严重腐蚀的问题，真实情况需要我们结合官方发布的信息以及专业技术人员的分析来理解。

首先，我们要明确的是，在任何大型桥梁的运营过程中，都伴随着持续的监测和维护。桥梁的设计和建造都有严格的标准，并且在建成后也会有定期的检查来确保其结构安全。

关于网传的“吊索钢丝绳断裂”这一说法，在实际情况中，如果真的发生了吊索钢丝绳的断裂，那将是一个非常严重的安全事件，肯定会立即引起官方的高度重视并采取紧急措施。然而，从目前掌握的信息来看，并没有官方渠道发布过关于虎门大桥吊索钢丝绳发生断裂的报告。一般来说，桥梁的吊索是由多股高强度钢丝组成的，其设计上会考虑到一定的安全冗余，单股钢丝的断裂并不一定会立即导致桥梁结构的整体失稳，但会是重要的警示信号，会触发更严密的检查和维护。

至于“主缆有34层腐蚀严重的钢索”的说法，我们需要对“腐蚀”的程度有一个准确的理解。主缆是桥梁承载重量的关键结构，它通常由成千上万股高强度钢丝组成，然后经过专业的制造工艺被紧密地束缚在一起，并用外层保护层包裹起来。在开放的环境下，任何金属结构都可能面临一定程度的腐蚀，尤其是在沿海地区，海风中的盐分会加速腐蚀过程。

因此，如果网传的说法是指主缆外层某些钢丝出现了轻微的表面锈蚀，这在任何长期暴露于环境中的钢结构上都有可能发生，并不一定代表着主缆整体结构的严重性损害。桥梁工程师在检查时，会关注的是钢丝的截面损失情况，以及腐蚀是否已经深入到影响其承载能力的程度。

专业的技术人员会通过多种手段来评估主缆的状况，例如：
外观检查： 仔细观察主缆的外层保护层是否有破损，以及是否有可见的锈蚀迹象。
无损检测： 利用超声波、涡流等技术，在不破坏主缆的情况下，检测内部钢丝的完整性和腐蚀情况。
取样检测： 在必要时，可能会抽取主缆中的一部分钢丝进行实验室分析，以确定其力学性能是否受到腐蚀的影响。
荷载监测： 通过桥梁上的传感器，实时监测主缆的拉力变化，以及桥梁的整体变形情况，间接评估主缆的健康状态。

如果网传的“34层腐蚀严重”是指主缆内部的钢丝出现了大面积、深度的腐蚀，影响到钢丝的截面积和强度，那么这确实是一个需要严肃对待的问题。但同样，官方在发布信息时，会基于专业的检测结果，而不是传言。

总体来说，对于虎门大桥这样重要的交通基础设施，其安全运行是至关重要的。如果有任何结构性问题，官方都会及时公布并采取相应的应对措施。我们应该以官方发布的信息为准，避免不必要的恐慌。

最后，大型桥梁的维护是一个动态的过程。即使是设计非常优良的桥梁，也需要持续的关注和科学的维护，才能保证其长期的安全性和使用寿命。网传的说法，无论是真是假，都提醒我们要重视桥梁的结构安全和维护工作。

网友意见

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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。

克罗地亚的Dubrovnik大桥振动 https://www.zhihu.com/video/1243181236203143168

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

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