Qu'est-il arrivé au pont de Tacoma Narrows?

Le 7 novembre 1940, la grande nouvelle de la journée fut l'échec total et l'effondrement du pont Tacoma Narrows dans l'État de Washington. Le pont s'est tout simplement déchiré et est tombé dans les eaux de Puget Sound. Comment et pourquoi cela s’est produit sont des questions auxquelles on n’a répondu que récemment.

Le "rétrécissement" du Tacoma marque le point le plus proche de Puget Sound entre la côte de Washington et la péninsule olympique. Un pont traversant les rétrécissements signifiait que le gouvernement de l'état pouvait ouvrir une autre partie de l'état à l'expansion, alors ils voulaient en construire un.

Dans les années 1930 en Amérique, la tendance, en particulier pour les structures longues, était le gracieux pont suspendu. Les architectes et les ingénieurs ont recherché les conceptions les plus gracieuses, les plus légères et les plus fines. En conséquence, le pont Tacoma Narrows, une fois terminé, avait une longueur de 5 939 pieds (1 810,2 mètres) et une largeur de 11,9 mètres ressemblant à un bâton. Il était également léger, en raison des poutres à plaques peu profondes utilisées dans la construction. Gracieux? Indubitablement. Il a été ouvert à la circulation le 1er juillet 1940.

Le public ne savait pas que le pont avait eu un comportement inhabituel lors de la phase de construction, mais ils ont vite compris que tout n'allait pas bien avec leur grand pont maigre. Les experts avaient remarqué un mouvement linéaire inhabituel sur la chaussée lorsque le vent se levait, comme cela se produit souvent à travers le Narrows. Les ingénieurs ont tenté de compenser une partie de cette "oscillation" en installant des tampons hydrauliques et des câbles "d'arrimage" en acier pour la stabiliser. Pourtant, la travée centrale avait l’habitude de onduler de haut en bas, à la manière des montagnes russes.

Les automobilistes ont vite découvert que les voitures devant eux semblaient disparaître dans des "vallées", réapparaissant au sommet de la colline. Les gens venaient de loin pour conduire sur le pont de montagnes russes. Les habitants ont rapidement surnommé la structure "Galloping Gertie", et cela a collé.

Le 7 novembre 1940, la police d'État et le département des autoroutes ont fermé le pont à la circulation vers 10 heures du matin, après que des ondulations de 3 à 5 pieds (1 à 1,5 mètre) de haut avaient été rapportées, avec des vents supérieurs à 56 km / h (35 mph). Heureusement, il ne restait qu'une seule personne dessus et il a réussi à descendre avant que la travée centrale ne s'effondre. Tandis que la foule rassemblée observait avec horreur fascinée, la travée centrale a commencé à se tordre de droite à gauche et à monter et descendre. Tous les observateurs savaient que le pont ne pourrait plus résister à ce genre de mouvement.

Vers 10h30, les premiers morceaux de chaussée ont commencé à tomber. À 11h02, les câbles retenant la travée centrale ont commencé à céder et la partie ouest s'est renversée et s'est écrasée dans l'eau. À 11h09, la partie restante de la travée centrale avait également disparu. Galopant Gertie n'était plus. Seules les travées latérales et les tours sont restées.

La question hantait donc les ingénieurs: qu'est-il advenu de leur pont? Un article de cette envergure ne peut explorer toutes les questions de physique et d’aérodynamique, mais la première hypothèse est que la résonance du vent l’ait détruite. Des essais et des modèles techniques ultérieurs ont montré que ce n'était probablement pas le cas.

En fait, la défaillance du pont Tacoma Narrows était une combinaison de nombreux facteurs, notamment des défauts de conception. Il a utilisé des poutres à plaques peu profondes pour réduire le poids au lieu de fermes de raidissement ouvertes profondes, ce qui a rendu le pont moins stable. En outre, la structure, tout simplement, était trop longue pour sa largeur. Un pont plus large aurait peut-être survécu, mais la chaussée était trop étroite pour supporter les autres contraintes.

L'aérodynamique et un phénomène étrange appelé "auto-excitation" ont également joué un rôle. Lorsque la travée a commencé à onduler et à devenir plus instable, l'instabilité a alimenté davantage d'instabilité. Par conséquent, lorsque la travée a commencé son mouvement de torsion, elle a également alimenté les flammes d'instabilité jusqu'à la défaillance de la structure. "Auto-excitation" signifie qu'une chose en entraîne une autre, en se retournant jusqu'à l'effondrement. Le film sur l'effondrement de Gertie est disponible en ligne, de même que des images de la route sinueuse et sinueuse. De nombreux articles, y compris en ligne, peuvent être lus pour plus de réponses à la question "pourquoi".

La Seconde Guerre mondiale et la pénurie d'acier qui en a résulté ont retardé la construction d'un autre pont Tacoma Narrows. La deuxième travée, de la gamme des suspensions à câbles en acier, a été ouverte le 14 octobre 1950. Cette fois-ci, les ingénieurs ont étudié et modélisé les conceptions pendant quatre ans avant de finaliser leurs choix. Celui-ci n'allait pas s'effondrer. En tant que pont à péage, il s’avère rentable et constitue actuellement la cinquième plus longue étendue en Amérique du Nord.

Galop Gertie a coûté des millions de dollars à l'État de Washington, mais son échec a révolutionné le métier de pontier. Les conceptions sont maintenant soumises à des tests et à des modélisations rigoureux avant leur construction, permettant ainsi d'économiser de l'argent et des vies humaines.