Co się stało z mostem Tacoma Narrows?
7 listopada 1940 r. Najważniejszą wiadomością tego dnia była całkowita awaria i zawalenie się mostu Tacoma Narrows Bridge w stanie Waszyngton. Most po prostu rozerwał się na kawałki i wpadł do wód Puget Sound. Jak i dlaczego tak się stało, są pytania, na które dopiero niedawno udzielono odpowiednich odpowiedzi.
„Zwężenia” Tacoma oznaczają najbliższy punkt na Puget Sound między wybrzeżem Waszyngtonu a półwyspem olimpijskim. Most nad wąskimi wąwozami oznaczał, że rząd może otworzyć kolejną część państwa do ekspansji, więc chcieli go zbudować.
W Ameryce lat trzydziestych trendem, szczególnie w przypadku długich konstrukcji, był wdzięczny most wiszący. Architekci i inżynierowie szukali najbardziej wdzięcznych, najlżejszych i najcieńszych projektów. W rezultacie most Tacoma Narrows po ukończeniu miał 5939 stóp (1810,2 metra) długości i przypominał kij 39 stóp (11,9 metra). Był również lekki, ze względu na płytkie dźwigary płytowe stosowane w budownictwie. Wdzięczny? Niewątpliwie. Otwarto dla ruchu 1 lipca 1940 r.
Publiczność nie wiedziała, że most przejawiał jakieś niezwykłe zachowanie na etapie budowy, ale wkrótce dostali wskazówkę, że ich wysoki, wrzecionowaty most nie był w porządku. Eksperci zauważyli niezwykły ruch liniowy wzdłuż jezdni, gdy wzrósł wiatr, jak to często dzieje się w Narrows. Inżynierowie próbowali zrekompensować niektóre z tych „oscylacji”, instalując zderzaki hydrauliczne i stalowe „ściągające” kable, aby je ustabilizować. Mimo to środkowa rozpiętość miała zwyczaj falowania w górę iw dół, podobnie jak kolejka górska.
Kierowcy wkrótce odkryli, że samochody przed nimi zdawały się znikać w „dolinach”, pojawiających się ponownie na szczycie wzgórza. Ludzie przybywali z daleka, by jeździć na moście kolejki górskiej. Miejscowi szybko nadali mu nazwę „Galopująca Gertie” i utknął.
7 listopada 1940 r. Policja stanowa i departament ds. Autostrad zamknęły most o ruchu około 10 rano, po tym jak zgłoszono doniesienia o falach o wysokości od 1 do 1,5 metra, przy wietrze przekraczającym 56,3 km / h. Na szczęście tylko jedna osoba wciąż była na nim i udało mu się uciec, zanim rozpadło się centrum. Gdy gromadzący się tłum patrzył z zafascynowanym przerażeniem, rozpiętość środka zaczęła się obracać z boku na bok, a także poruszać się w górę iw dół. Wszyscy obserwujący wiedzieli, że most nie może długo wytrzymać tego rodzaju ruchu.
Około 10:30 zaczęły spadać pierwsze fragmenty chodnika. O 11:02 kable trzymające środkową rozpiętość zaczęły ustępować, a zachodnia część przewróciła się i uderzyła w wodę. Do 11:09 zniknęła również pozostała część przęsła środkowego. Galopującej Gertie już nie było. Pozostały tylko boczne przęsła i wieże.
Pytanie nawiedziło inżynierów: co się stało z ich mostem? Artykuł o tym zakresie nie może badać wszystkich związanych z tym kwestii fizyki i aerodynamiki, ale pierwsza hipoteza głosiła, że rezonans wiatru go zniszczył. Późniejsze testy i modele inżynieryjne wykazały, że prawdopodobnie tak nie było.
W rzeczywistości awaria mostu Tacoma Narrows była kombinacją wielu czynników, w tym wad projektowych. Zastosowano płytkie dźwigary płytowe, aby zmniejszyć ciężar zamiast głęboko otwartych wiązarów usztywniających, co sprawiło, że most był mniej stabilny. Poza tym konstrukcja była po prostu zbyt długa na swoją szerokość. Szerszy most mógł przetrwać, ale jezdnia była zbyt wąska, aby wytrzymać inne obciążenia.
Istotną rolę odegrała aerodynamika i dziwnie brzmiące zjawisko zwane „samowzbudzeniem”. Gdy rozpiętość zaczęła falować i stała się bardziej niestabilna, niestabilność spowodowała większą niestabilność. Dlatego, kiedy przęsło zaczęło się obracać, zasilało także niestabilne płomienie, dopóki konstrukcja nie zawiodła. „Wzbudzanie siebie” oznacza, że jedna rzecz prowadzi do drugiej, odwracając się do siebie aż do upadku. Film o upadku Gertie jest dostępny online, podobnie jak zdjęcia pofalowanej, krętej jezdni. Wiele artykułów, także online, można znaleźć, aby uzyskać więcej odpowiedzi na pytanie „dlaczego”.
Druga wojna światowa i związany z tym niedobór stali opóźniły budowę kolejnego mostu Tacoma Narrows. Drugi okres, odmiany zawieszenia lin stalowych, został otwarty 14 października 1950 r. Tym razem inżynierowie badali i modelowali projekty przez cztery lata, zanim sfinalizowali swoje wybory. Ten nie zamierzał się zawalić. Jako most płatny zwrócił się i obecnie ma piąty najdłuższy okres w Ameryce Północnej.
Galopujący Gertie kosztował stan Waszyngton miliony dolarów, ale jego niepowodzenie zrewolucjonizowało zawód konstruktora mostów. Projekty są obecnie poddawane rygorystycznym testom i modelowaniu, zanim zostaną zbudowane, co pozwala zaoszczędzić pieniądze i życie ludzkie.