Cosa è successo al Bridge di Tacoma Narrows?

Il 7 novembre 1940, la grande notizia della giornata fu del totale fallimento e il crollo del ponte di Tacoma Narrows nello stato di Washington. Il ponte si è semplicemente fatto a pezzi e cadde nelle acque di Puget Sound. Come e perché è successo sono domande a cui solo recentemente sono state risposte adeguatamente.

Il Tacoma "Nartows" segnano il punto più vicino di Puget Sound tra la costa di Washington e la penisola olimpica. Un ponte attraverso i Narrows significava che il governo statale poteva aprire l'ennesima sezione dello stato per l'espansione, quindi volevano costruirne uno.

Nell'America degli anni '30, la tendenza, specialmente per le strutture lunghe, era il grazioso ponte a sospensione. Architetti e ingegneri hanno cercato il peso più grazioso, leggero e più sottili. Di conseguenza, il ponte di Tacoma Narrows, una volta terminato, era lungo 5.939 piedi (1.810,2 metri) e largo 39 metri da 39 metri (11,9 metri). Era anche leggero, a causa delle travi di piastra poco profonde utilizzate nella costruzione. Grazioso? Senza dubbio. Si aprì per il traffico il 1 ° luglio 1940.

Il pubblico non sapeva che il ponte aveva manifestato un comportamento insolito nella fase di costruzione, ma presto ottennero il suggerimento che non tutto non andava bene con il loro ponte alto e sottile. Gli esperti avevano notato un movimento lineare insolito lungo la carreggiata quando il vento si alzava, come spesso fa attraverso i Nartows. Gli ingegneri hanno tentato di compensare alcune di questa "oscillazione" installando tamponi idraulici e cavi "tie-down" in acciaio per stabilizzarlo. Tuttavia, la campata centrale aveva l'abitudine di ondulare su e giù, proprio come una montagna russa.

I conducenti scoprirono presto che le auto di fronte a loro sembravano scomparire in "Valli", riapparire sulla cresta della collina. La gente veniva da ogni parte del mondo per guidare sul ponte delle montagne russe. La gente del posto ha rapidamente soprannominato la struttura "galoppare Gertie" e si è bloccato.

Il 7 novembre 1940, la polizia di statoE il dipartimento autostradale ha chiuso il ponte verso il traffico verso le 10 circa, dopo che sono state riportate rapporti di ondulazioni da 3 a 5 piedi (da 1 a 1,5 metri), con venti superiori a 35 mph (56,3 km / h). Fortunatamente, solo una persona era ancora su di esso ed è riuscito a scendere prima che la durata del centro crollasse. Mentre la folla del raduno guardava in affascinato orrore, la campata centrale iniziò a torcere da un lato all'altro, oltre a muoversi su e giù. Tutti quelli che guardavano sapevano che il ponte non poteva a lungo resistere a questo tipo di movimento.

Verso le 10:30 circa, i primi pezzi di pavimentazione iniziarono a cadere. Alle 11:02, i cavi che tengono la campata centrale iniziarono a cedere e la sezione occidentale si avvicinò e si schiantò in acqua. Alle 11:09, anche la parte restante della campata centrale era sparita. Galoping Gertie non c'era più. Sono rimasti solo i laterali e le torri.

Quindi la domanda ha perseguitato gli ingegneri: cosa è successo al loro ponte? Un articolo di questo ambito non può esplorare tutta la fisica e AERLe domande di odinamica sono coinvolte, ma la prima ipotesi ha sostenuto che la risonanza del vento l'ha distrutta. I modelli di test e ingegneria successivi hanno mostrato che probabilmente non era così.

In effetti, il fallimento del ponte di Tacoma Narrows era una combinazione di molti fattori, tra cui difetti di progettazione. Ha usato travi di piastra poco profonde per ridurre il peso anziché le capriate di irrigidimento aperte profonde, che hanno reso il ponte meno stabile. Inoltre, la struttura, semplicemente, era troppo lunga per la sua larghezza. Un ponte più ampio potrebbe essere sopravvissuto, ma la carreggiata era troppo stretta per resistere alle altre sollecitazioni.

Anche l'aerodinamica e un fenomeno dal suono strano chiamato "autoleccitazione" hanno avuto un ruolo. Quando l'intervallo iniziò a ondeggiare e divenne più instabile, l'instabilità alimentava una maggiore instabilità. Pertanto, quando l'intervallo ha iniziato il suo movimento di torsione, ha anche alimentato le fiamme di instabilità, fino a quando la struttura non è riuscita. "Auto-eccitazione" significa che una cosa porta a un'altra, tornando su se stessa fino a collape. Il film del crollo di Gertie è disponibile online, così come le immagini della carreggiata ondulata e tortuosa. Molti articoli, anche online, possono essere esaminati per ulteriori risposte alla domanda "perché".

Seconda Guerra Mondiale e la conseguente carenza di costruzione ritardata di acciaio di un altro ponte di Tacoma Narrows. La seconda campata, della varietà di sospensioni per cavi in ​​acciaio, è stata aperta il 14 ottobre 1950. Questa volta, gli ingegneri hanno studiato e modellato progetti per quattro anni prima di finalizzare le loro scelte. Questo non sarebbe crollato. Come ponte a pedaggio, ha pagato da solo e attualmente presenta la quinta arco più lungo del Nord America.

Galoping Gertie è costato allo stato di Washington milioni di dollari, ma il suo fallimento ha rivoluzionato la professione di costruzione del ponte. I progetti ora subiscono test e modellazione rigorosi prima di essere costruiti, risparmiando denaro e vite umane.