赵慧明 张伟伟 赵玉成 罗 宁

*(中国矿业大学力学与土木工程学院力学系，江苏徐州 221116)

†(太原科技大学力学系，太原 030024)

1940 年11 月7 日，美国华盛顿州的塔科马海峡大桥坍塌(图1)，距今已经八十多年过去了。人们对大桥坍塌进行了非常全面的调查[1-9]，对坍塌的原因提出了各种解释，基本上能够解释坍塌的各种现象，但是，人们总觉得对大桥坍塌原因解释得还不够全面和准确。尤其是近年来还不断有桥梁发生风致振动问题，如：1997 年，日本东京湾大桥曾出现过振幅高达半米的上下振动；2010 年5 月19 日晚，建成使用不到一年的伏尔加格勒河大桥，桥面突然呈波浪型翻滚；2011 年，韩国珍岛大桥发生振动；2020年5 月5 日下午，虎门大桥发生异常抖动。这些问题的发生，让人想到塔科马大桥坍塌的原因可能还有不为人所知的因素，许多谜题还有待进一步揭开。重新回顾这一历史，总结大桥坍塌的原因，希望能对以后大桥的设计和建设提供借鉴，对科学的发展能有所启示。

图1 塔科马大桥

1 塔科马大桥及其坍塌

塔科马大桥是华盛顿州耗资640 万美元建造的一座悬索大桥，桥的总长度达1 523 m，中部主跨达853 m，享有世界上单跨桥之王的称号。这座原来设计能够承受风速为60 m/s 大风的桥，竟会被约19 m/s 的风刮垮，从58 m 的高度一头栽进了普吉海湾。造这座桥的工程师莱昂·莫伊塞夫(Leon Moisseiff) 在桥梁界颇具声望，人们都认为这座悬索大桥是他的最佳杰作，桥的结构也极完美。大桥像一条薄薄的钢带，既富有弹性，又非常美观，悬挂在海湾最狭处，把奥林匹克半岛和华顿州其他地区连接起来，成为当地一个景点。……