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2万跑友会引发长江大桥共振?专家理论成立现实不会发生
日期:2016年04月09日  文章点击数:

“汉马”明日即将开跑,有网友脑洞大开提出质疑:2万人同时从长江大桥上跑过,会不会把桥震垮?对此,专家给出的答案是:理论上成立,现实中发生的几率微乎其微,而且早在59年前长江大桥开通之日就经历过一次桥振。

1957年10月,武汉长江大桥建成通车,6辆开路的解放牌大卡车从大桥上整齐通过,武汉市民几乎倾城出动看大桥,桥上的市民感觉到桥身在晃动。曾经参与过长江大桥设计工作的中铁大桥局高级技术顾问、原副总工程师、桥梁专家刘长元回忆,当时长江大桥晃动的事反映到大桥局,引起高度重视,国家专门组织了桥梁专家来诊断,做了专门实验,得出的结论是这是正常的振动,这个振动是可控的,不会影响长江大桥的安全。

2万人整齐划一地跑过长江大桥,真的能够引起桥振?武汉49中学物理老师汪涛认为:每个物体都会振动,大桥也一样。2万人如果排成方队,整齐踏步,如果这个频率和大桥振动的频率刚好吻合的话,理论上是可以振垮大桥的。高中物理教科书中也介绍了军队齐步过桥使桥共振致毁的事故:1849年,在法国西部昂热市的曼恩河上,当列队的士兵通过河上大桥时,桥身突然发生断裂,结果266人落水死于非命。

武汉铁路局桥工段工程师刘浩然认为理论上成立,但现实不可能发生这种极端的情况。按照网友假设的情况,2万人按照人均体重60公斤计算,总重量1200吨,相当于80辆渣土车,如果按照同一频率奔跑起来,和大桥的自身的振动频率吻合的话,随着能量不断积累,振幅不断扩大。

刘浩然认为理论上这确实可能对大桥造成危险,但前提是积累能量导致桥梁倒塌,需要很高的能量,步伐足够整齐且频率足够精准,时间足够长。不过现实中,首先2万人不会同时通过大桥,大家的步幅也是杂乱无章的,不会在一个频率上。同时长江大桥是钢桁结构,相比于斜拉桥和悬索桥,它的振幅相对小。84岁的刘长元也指出,长江大桥在设计上采取的钢桁结构,桥身共有8墩9孔,每孔跨度为128米。3孔为一个单元,这种结构分割一定程度上可以对振动做一个缓冲。

据了解,长江大桥肩负着昼夜通过的汽车有10万辆以上,每6分钟通过一列火车的荷载,经受了无数次洪水大风洗礼,运行59年来,历经77次撞击但并没有伤筋动骨。

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历史上真的有桥被震垮

1849年法国昂热市一座102米的大桥,一队士兵在指挥官的口令下迈着整齐步伐过桥,导致大桥突然断裂,266人落水死于非命。

1940年11月7日美国华盛顿州塔科星海峡吊桥由于阵风引起的共振,也毁于一旦,该桥长853米,建成后开放才四个月。

1975年新西兰奥克兰港口公路桥,因游行队伍规律步行激发桥梁明显的振动。

2000年5月伦敦千禧桥开通时,因人群步行频率相近导致强烈摇摆、振动。

2010年5月俄罗斯伏尔加河大桥发生共振,大桥剧烈晃动,桥面呈浪形翻滚。

汉马冷知识

首个冲线者不一定是冠军

即使不存在任何犯规行为,第一个冲过终点线的选手,也不一定就能拿到首届汉马的冠军。

本次汉马参赛选手胸前都有一个号码布,专门植入了“计时芯片”,通过连接设在起点和终点处的电子信号接收器,就可测量每一位选手从通过起跑线开始至终点的准确比赛时间。

以全程马拉松为例,因场地限制,6000名参赛选手出发时,不可能整齐站成一排同时出发,必然以纵队形式先后出发,这样全部通过出发线,至少也得五分钟。

“计时芯片”的使用,是以选手通过起跑线的瞬间开始计时,从而避免了“输在了起跑线上”的情况发生。打个比方说,甲选手首排出发,比第20排的乙选手提前1分钟通过出发线,最终这甲、乙两人依次第一、二个冲过终点,但差距在1分钟以内。那么按“计时芯片”读取的数据,第二个通过终点的乙选手将是冠军。

马拉松终点处不宜喊“加油”

作为超距离赛程的比赛,选手跑马拉松时要讲科学分配体能,观众加油也要讲科学。

马拉松比赛之所以困难,有一个很重要的原因就是,人体储存的能量只能支撑大约32公里的距离,所以,必须在跑步中途进行能量补充。

组委会在沿途每隔2.5公里设有饮水点,半程后设有3个食品补给站,提供香蕉等软食品。

跑至30公里区间,也是选手最困难时段。除了沿途群众助威外,本次汉马在东湖沿线(30公里处)专门设有长阵势的锣鼓助威团,以密集不间断的鼓声,帮助选手闯过“极点”。

接近终点的42公里处,应该也是赛程最“安静”路段。因为选手拼到这时都已体能透支,不宜现场“加油”诱其盲目拼力加速冲刺。

跑步排汗不等于不会内急

不少人认为,在马拉松这么长的距离中,参赛选手都会消耗很多的水分,而这些水分都以汗的形式被排出,所以一般不会有尿急的情况出现。

对于这个观点,记者采访了武汉商学院运动专业教授夏云健,在他看来“这是一种错误概念”,他解释说“这是两种代谢,不存在排汗之后就不会排尿这种说法”。

马拉松“内急”也一直是世界难题,以往国内外比赛时,为了不影响成绩,专业选手直接“尿裤子”,业余选手则“就地”解决,也引发了不少议论。

为了解决选手们行程中的“内急”,本届汉马组委会做了精心的准备。届时,赛程沿途将设600个单体厕所,其中起点350个,健康跑终点70个,全马、半马终点各50个,剩下的80个则根据路段进行分散性设置。

责编:宋菁

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