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如何减轻桥梁的共振效应?

   共振(由外力导致的某物体的振动与原物体的自然振动相一致)所产生的力如未加以抑制,可对桥梁带来毁灭性的后果。共振以波的形式传遍整座桥。有一个共振波摧毁桥梁的著名例子:1940年塔克玛•纳若斯桥被时速64公里的风刮倒。后来对此事件的调查表明,该桥的桥面加固桁架与其跨度的比例不够,但这不是桥梁被毁的唯一原因。当天的风正以恰当的速度从恰当的角度吹向桥梁,使其产生振动。风的连续作用加大振动,振动波不断变大加强,最终将桥撕裂。

    军队行军经过桥梁时,长官会命令士兵“便步走”。这就是为了避免有节奏的行军导致桥梁产生共振。一支足够庞大的军队,以适当的节奏行军,可能会使桥开始摇晃起伏,直至断裂。

    为了减轻桥梁的共振效应,在桥中设立减震器非常重要,其作用是干扰共振波。干扰共振波可有效地防止振动波的不断加强,不管振动持续多长的时间或是何种振源。减震技术通常与惯性有关。例如,如果桥梁采用实心道路,共振波可以很容易地传遍整个桥长。而如果桥的道路由不同的截面构成并采用叠放的板相连,那么一个截面的运动会通过连接板传到另一截面,但由于是叠放而成,因而会产生一定的摩擦。诀窍就在于产生足够的摩擦以改变共振波的频率。改变频率会防止振动波累积。有效地改变波频会产生两种不同的波,二者不会彼此累积成破坏性的力量。
 

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