Hva skjedde med Tacoma Narrows Bridge?
7. november 1940 var dagens store nyhet om total fiasko og kollaps av Tacoma Narrows Bridge i delstaten Washington. Broen rev ganske enkelt seg fra hverandre og falt i vannet i Puget Sound. Hvordan og hvorfor det skjedde er spørsmål som først nylig har blitt tilstrekkelig besvart.
Tacoma "smalner" markerer det nærmeste punktet på Puget Sound mellom Washington-kysten og OL-halvøya. En bro over innsnevringene betydde at regjeringen kunne åpne for enda en del av staten for utvidelse, så de ønsket å bygge en.
På 1930-tallet var trenden, spesielt for lange strukturer, den grasiøse hengebroen. Arkitekter og ingeniører søkte de mest grasiøse, letteste, slankeste designene. Som et resultat var Tacoma Narrows Bridge, når den var ferdig, 1.939 fot (1.810,2 meter) lang og en pinnelignende 39 fot (11,9 meter) bred. Det var også lett, på grunn av de grunne plategjerdene som ble brukt i konstruksjonen. Grasiøs? Utvilsomt. Den åpnet for trafikk 1. juli 1940.
Offentligheten visste ikke at broen hadde manifestert noe uvanlig oppførsel i byggefasen, men de fikk snart antydningen om at alt ikke stemte med den høye, spindly broa. Eksperter hadde lagt merke til uvanlig lineær bevegelse langs veibanen når vinden steg, slik den ofte gjør gjennom de smale. Ingeniører forsøkte å kompensere for noe av denne "svingningen" ved å installere hydrauliske buffere og stål "bindemiddelkabler" for å stabilisere den. Likevel hadde midtspennet en vane å bule opp og ned, omtrent som en berg- og dalbane.
Sjåførene oppdaget snart at biler foran dem så ut til å forsvinne i "daler", og dukket opp igjen på bakken. Folk kom fra vidt og vidt for å kjøre på berg- og dalbanebroen. Lokalbefolkningen kallenavnet raskt strukturen "Galloping Gertie", og den satt fast.
7. november 1940 stengte statspolitiet og motorveiavdelingen broen for trafikk omtrent klokken 10, etter at rapporter hadde blitt rapportert om kulevidde på 1 til 1,5 meter høy, med vinder over 56,3 km / t. Heldigvis var det bare en person som fortsatt var med på det, og han klarte å stikke av før midtspennet kollapset. Mens den samlende publikum så fascinert i skrekk, begynte senterområdet å vri seg fra side til side, i tillegg til å bevege seg opp og ned. Alle som så på visste at broen ikke kunne tåle denne typen bevegelser.
Omkring klokka 10:30 begynte de første bitene av fortau å falle. Klokka 11:02 begynte kabler som holder midtspennet å vike, og den vestlige delen bla om og krasjet i vannet. Ved 11:09 var den gjenværende delen av midtspennet også borte. Galopperende Gertie var ikke mer. Bare sidespennene og tårnene gjensto.
Så spørsmålet hjemsøkte ingeniørene: hva skjedde med broen deres? En artikkel med dette omfanget kan ikke utforske alle spørsmålene om fysikk og aerodynamikk involvert, men den første hypotesen slo fast at vindresonans ødela den. Senere test- og ingeniørmodeller viste at dette sannsynligvis ikke var tilfelle.
Faktisk var svikten i Tacoma Narrows Bridge en kombinasjon av mange faktorer, inkludert designfeil. Den brukte grunne platedragere for å redusere vekten i stedet for dype åpne avstivende takstoler, noe som gjorde broen mindre stabil. Strukturen var ganske enkelt for lang for bredden. En bredere bro kunne ha overlevd, men kjørebanen var for smal til å motstå de andre påkjenningene.
Aerodynamikk og et merkelig klingende fenomen kalt "selveksitasjon" spilte også en rolle. Etter hvert som spennet begynte å boble og ble mer ustabilt, matet ustabiliteten mer ustabilitet. Derfor, da spennet startet sin vridende bevegelse, matet det også ustabilitetsflammene, inntil strukturen mislyktes. "Selveksitasjon" betyr at en ting fører til en annen, snu seg tilbake til seg selv til kollaps. Film av Gerties kollaps er tilgjengelig på nettet, og det samme er bilder av den bølgende, kronglete kjørebanen. Mange artikler, også på nettet, kan leses etter flere svar på "hvorfor" -spørsmålet.
2. verdenskrig og den resulterende mangelen på stål forsinket byggingen av en annen Tacoma Narrows Bridge. Det andre spennet, av stålkabelopphengssorten, åpnet 14. oktober 1950. Denne gangen studerte og modellerte ingeniører design i fire år før de avsluttet valgene sine. Denne kom ikke til å kollapse. Som en bompengebro betalte den for seg selv og har i dag det femte lengste spennet i Nord-Amerika.
Galopperende Gertie kostet staten Washington millioner av dollar, men dens fiasko revolusjonerte brobyggfaget. Design gjennomgår nå streng testing og modellering før de noen gang er bygget, og sparer penger og menneskeliv.