Hvad skete der med Tacoma Narrows Bridge?
Den 7. november 1940 var dagens store nyhed af den samlede fiasko og sammenbrud af Tacoma Narrows Bridge i staten Washington. Broen rev ganske enkelt sig selv fra hinanden og faldt ned i vandet i Puget Sound. Hvordan og hvorfor det skete, er spørgsmål, der først for nylig er blevet tilstrækkeligt besvaret.
Tacoma "Narrows" markerer det nærmeste punkt på Puget Sound mellem Washington -kysten og den olympiske halvø. En bro på tværs af indsnævringerne betød, at statsregeringen kunne åbne endnu en del af staten til ekspansion, så de ville bygge en.
I 1930'erne var Amerika, tendensen, især for lange strukturer, den yndefulde ophængsbro. Arkitekter og ingeniører søgte den mest yndefulde, letteste vægt, slankeste design. Som et resultat var Tacoma Narrows Bridge, når den var færdig, 5,939 fod (1.810,2 meter) lang og en stick-lignende 39 fod (11,9 meter) bred. Det var også let på grund af de lavvandede pladebjælker, der blev brugt i konstruktionen. Yndefuld? Utvivlsomt. Det åbnede for trafik den 1. juli 1940.
Offentligheden vidste ikke, at broen havde manifesteret en eller anden usædvanlig opførsel i byggefasen, men de fik snart antydningen om, at alt ikke var godt med deres høje, spindly bro. Eksperter havde bemærket usædvanlig lineær bevægelse langs kørebanen, da vinden steg, som den ofte gør gennem Narrows. Ingeniører forsøgte at kompensere for nogle af denne "svingning" ved at installere hydrauliske buffere og stål "slips-down" -kabler for at stabilisere det. Stadigvis havde midtspændet en vane med at bølge op og ned, ligesom en rutsjebane.
Drivere opdagede snart, at biler foran dem syntes at forsvinde i "Valleys", der dukkede op igen ved bakken. Folk kom fra fjern og bred for at køre på rutsjebanen. Lokalbefolkningen kaldte hurtigt strukturen "galopperende Gertie", og den stak.
den 7. november 1940, statspolitietOg motorvejsafdelingen lukkede broen til trafik omkring kl. 10, efter at rapporter om bølger 3 til 5 til 1,5 meter) var rapporteret, med vinde over 35 km / h (56,3 km / t). Heldigvis var det kun én person, der stadig var på det, og det lykkedes ham at komme af, før midterste span kollapsede. Da den samlede publikum så i fascineret rædsel, begyndte midterste span at vri fra side til side og bevæge sig op og ned. Alle, der så vidste, at broen ikke kunne længe modstå denne form for bevægelse.
Omkring kl. 10:30 begyndte de første bunker af fortovet at falde. Kl. 11:02 begyndte kabler, der holdt midterste span, at give plads, og den vestlige sektion vendte om og styrtede ned i vandet. Ved 11:09 var den resterende del af midterste span også væk. Galoping Gertie var ikke mere. Kun sidespænd og tårne var tilbage.
Så spørgsmålet hjemsøgte ingeniørerne: Hvad skete der med deres bro? En artikel om dette omfang kan ikke udforske al fysik og AEROdynamics spørgsmål involveret, men den første hypotese fandt, at vindresonans ødelagde den. Senere test- og ingeniørmodeller viste, at dette sandsynligvis ikke var tilfældet.
Faktisk var svigten i Tacoma Narrows Bridge en kombination af mange faktorer, herunder designfejl. Den brugte lavvandede pladebjælker til at reducere vægten i stedet for dyb åbne afstivningstaver, hvilket gjorde broen mindre stabil. Strukturen var også ganske enkelt for lang til sin bredde. En bredere bro kunne have overlevet, men kørebanen var for smal til at modstå de andre stress.
aerodynamik og et underligt-klingende fænomen kaldet "selv-excitation" spillede også en rolle. Efterhånden som spændvidden begyndte at udvikle sig og blev mere ustabil, fodres ustabiliteten mere ustabilitet. Derfor, da spanen startede sin vridende bevægelse, fodrede den også ustabilitetsflammerne, indtil strukturen mislykkedes. "Selvudstyr" betyder, at den ene ting fører til den anden, der vender tilbage på sig selv, indtil det kollapsere. Film af Gerties sammenbrud er tilgængelig online, ligesom billeder af den bølgende, vridende vejbane. Mange papirer, også online, kan gennemgås for flere svar på spørgsmålet "Hvorfor".
Anden verdenskrig og den resulterende mangel på stål forsinket konstruktion af en anden Tacoma Narrows Bridge. Den anden periode, af stålkabelsuspensionsorten, åbnede den 14. oktober 1950. Denne gang studerede og modellerede ingeniører design i fire år, før de afsluttede deres valg. Denne ville ikke kollapse. Som en bompengebro betalte den for sig selv og har i øjeblikket den femte længste periode i Nordamerika.
Galoping Gertie kostede staten Washington Millions of Dollars, men dens fiasko revolutionerede broopbygningsfaget. Design gennemgår nu streng test og modellering, før de nogensinde er bygget, hvilket sparer penge og menneskeliv.