タコマナロウズ橋に何が起こったのですか？

1940年11月7日、その日の大きなニュースは、ワシントン州のタコマナローズ橋の完全な失敗と崩壊でした。 橋は非常に単純に引き裂かれ、ピュージェット湾の海に落ちました。 それがどのようにそしてなぜ起こったかは、ごく最近適切に回答された質問です。

タコマの「狭い」場所は、ワシントン海岸とオリンピック半島の間のピュージェット湾に最も近い地点を示しています。 狭い橋を渡るということは、州政府が州のさらに別のセクションを拡大するために開くことができることを意味したので、彼らはそれを建設したかった。

1930年代のアメリカでは、特に長い構造物の傾向は、優雅な吊り橋でした。 建築家とエンジニアは、最も優雅で、軽量で、最もスリムなデザインを求めました。 その結果、タコマナローズブリッジは、完成時の長さが5,939フィート（1,810.2メートル）で、棒状の幅が39フィート（11.9メートル）でした。 また、建設で使用される浅いプレートガーダーのため、軽量でした。 優雅？ 間違いなく。 1940年7月1日に開通しました。

大衆は、橋が建設段階でいくつかの異常な挙動を示していたことを知りませんでしたが、彼らはすぐに、背の高い背の高い橋ではすべてがうまくいかないというヒントを得ました。 専門家は、ナローズを通るときのように、風が上がったときに、道路に沿った異常な直線的な動きに気付いていました。 エンジニアは、油圧バッファーとスチール製の「固定」ケーブルを取り付けて安定させることで、この「振動」の一部を補おうとしました。 それでも、センタースパンには、ジェットコースターのように上下に波打つ習慣がありました。

ドライバーはすぐに、彼らの前の車が「谷」で消えて、丘の頂上に再び現れるように見えることを発見しました。 ジェットコースターの橋を運転するために、人々は遠くから来ました。 地元の人々はすぐにこの構造に「ギャロッピングガーティ」という愛称を付けました。

1940年11月7日、州警察と高速道路局は、風速35 mph（56.3 kph）を超える高さ3から5フィート（1から1.5メートル）のうねりの報告が報告された後、午前10時頃に橋を閉鎖しました。 幸いなことに、まだ一人だけが乗っていて、彼はなんとかセンタースパンが崩壊する前に降りることができました。 集まった群衆が魅惑的な恐怖で見ていると、中央のスパンが左右にねじれ始め、上下に動き始めました。 橋を見ている人は皆、この種の動きに長く耐えることができないことを知っていました。

午前10時30分頃、舗装の最初の塊が落ち始めました。 11:02に、中央のスパンを保持しているケーブルが崩れ始め、西部がひっくり返って水に衝突しました。 11:09までに、中央スパンの残りの部分もなくなりました。 ギャロッピング・ガーティはもういなかった。 サイドスパンとタワーのみが残りました。

それで、質問はエンジニアを悩ませました：彼らの橋はどうなりましたか？ この範囲の記事では、関連するすべての物理学と空力の問題を調査することはできませんが、最初の仮説では、風の共鳴がそれを破壊したと考えられました。 後のテストおよびエンジニアリングモデルでは、これはおそらく事実ではないことが示されました。

実際、タコマナローズブリッジの失敗は、設計上の欠陥を含む多くの要因の組み合わせでした。 深く開いた補強トラスの代わりに、浅いプレートガーダーを使用して重量を減らしたため、ブリッジの安定性が低下しました。 また、構造は非常に単純で、幅に対して長すぎました。 幅の広い橋が残っていたかもしれませんが、道路は狭すぎて他のストレスに耐えることができませんでした。

空力と「自己興奮」と呼ばれる奇妙な音の現象も役割を果たしました。 スパンがうねり始め、より不安定になったため、不安定性がさらに不安定になりました。 したがって、スパンがねじれ運動を開始すると、構造が破損するまで不安定な炎も送りました。 「自己興奮」とは、ある事柄が別の事柄につながり、崩壊するまで自分自身に戻ることを意味します。 波打つ、ねじれた道路の写真と同様に、ガーティの崩壊のフィルムはオンラインで入手できます。 多くの論文は、オンラインでも「なぜ」の質問に対するより多くの回答を見ることができます。

第二次世界大戦とそれに伴う鉄鋼不足により、別のタコマナローズ橋の建設が遅れました。 スチールケーブルサスペンションの2番目のスパンは、1950年10月14日にオープンしました。今回は、エンジニアが選択を確定する前に4年間デザインを研究およびモデリングしました。 これは崩壊しませんでした。 有料橋として、それはそれ自身に支払われ、現在北米で5番目に長いスパンを特徴としています。

ギャロッピングガーティはワシントン州に数百万ドルのコストをかけましたが、その失敗は橋梁建設の職業に革命をもたらしました。 現在、設計は、構築される前に厳密なテストとモデリングが行われ、お金と人命を節約しています。