Τι συνέβη στη γέφυρα Tacoma Narrows;
Στις 7 Νοεμβρίου 1940, τα μεγάλα νέα της ημέρας ήταν της συνολικής αποτυχίας και της κατάρρευσης της γέφυρας Tacoma Narrows στην πολιτεία της Ουάσινγκτον.Η γέφυρα απλά έσπασε και έπεσε στα νερά του Puget Sound.Πώς και γιατί συνέβη είναι ερωτήσεις που μόλις πρόσφατα απαντήθηκαν επαρκώς.
Το Tacoma Narrows σηματοδοτεί το πλησιέστερο σημείο στον ήχο Puget μεταξύ της ακτής της Ουάσινγκτον και της Ολυμπιακής Χερσονήσου.Οι αρχιτέκτονες και οι μηχανικοί ζήτησαν το πιο χαριτωμένο, ελαφρύτερο βάρος, τα λεπτότερα σχέδια.Ως αποτέλεσμα, η γέφυρα Tacoma Narrows, όταν τελείωσε, ήταν 5.939 πόδια (1.810,2 μέτρα) και ένα ραβδί 39 πόδια (11,9 μέτρα) πλάτος.Ήταν επίσης ελαφρύ, λόγω των ρηχών δοκών πλάκας που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή.Χαριτωμένος?Αναμφίβολα.Άνοιξε για κυκλοφορία την 1η Ιουλίου 1940.
Το κοινό δεν ήξερε ότι η γέφυρα είχε εκδηλώσει κάποια ασυνήθιστη συμπεριφορά στη φάση κατασκευής, αλλά σύντομα πήραν την υπόδειξη ότι όλα δεν ήταν καλά με την ψηλή γέφυρα τους.Οι ειδικοί είχαν παρατηρήσει ασυνήθιστη γραμμική κίνηση κατά μήκος του δρόμου όταν ο άνεμος αυξήθηκε, όπως συχνά κάνει μέσα από τα στενά.Οι μηχανικοί προσπάθησαν να αντισταθμίσουν μερικές από αυτές τις "ταλάντωση", εγκαθιστώντας υδραυλικά ρυθμιστικά αποθέματα και χάλυβα "tie-down" καλώδια για να το σταθεροποιήσουν.Ακόμα, το κεντρικό εύρος είχε μια συνήθεια να κυματιστεί πάνω και κάτω, σαν ένα περιπέτεια.
Οι οδηγοί σύντομα ανακάλυψαν ότι τα αυτοκίνητα μπροστά τους φάνηκαν να εξαφανίζονται στις κοιλάδες, επανεμφανίζοντας στην κορυφή του λόφου.Οι άνθρωποι ήρθαν από μακριά και ευρεία για να οδηγήσουν στη γέφυρα του κυλίνδρου.Οι ντόπιοι γρήγορα ονομάζουν τη δομή που καλύπτει τον Gertie και κολλήσει.
Στις 7 Νοεμβρίου 1940, το κρατικό τμήμα της αστυνομίας και του αυτοκινητόδρομου έκλεισε τη γέφυρα για κυκλοφορία περίπου στις 10 π.μ., μετά από αναφορές κυματισμών 3 έως 5 πόδια (1 έως 1,5 μέτρα) είχε αναφερθεί, με ανέμους που υπερβαίνουν τα 35 mph (56,3 kmph).Ευτυχώς, μόνο ένα άτομο ήταν ακόμα σε αυτό, και κατάφερε να κατεβεί πριν το κεντρικό Span κατέρρευσε.Καθώς το πλήθος συγκέντρωσης παρακολούθησε με γοητευμένη φρίκη, το κεντρικό εύρος άρχισε να στρέφει από τη μια πλευρά στην άλλη, καθώς και να κινείται προς τα πάνω και προς τα κάτω.Όλοι παρακολουθούσαν γνώριζαν ότι η γέφυρα δεν θα μπορούσε να αντέξει πολύ σε αυτό το είδος κίνησης.Στις 11:02, τα καλώδια που κρατούσαν το κεντρικό εύρος άρχισαν να δίνουν τη θέση τους και το δυτικό τμήμα γύρισε και συνετρίβη στο νερό.Μέχρι τις 11:09, το υπόλοιπο μέρος του κεντρικού διαστήματος είχε φύγει επίσης.Το Galoping Gertie δεν ήταν πια.Μόνο οι πλευρικές εκτάσεις και οι πύργοι παρέμειναν.
Έτσι, η ερώτηση στοιχειώνει τους μηχανικούς: τι συνέβη στη γέφυρα τους;Ένα άρθρο αυτού του πεδίου δεν μπορεί να διερευνήσει όλα τα ερωτήματα φυσικής και αεροδυναμικής, αλλά η πρώτη υπόθεση έκρινε ότι ο συντονισμός του ανέμου κατέστρεψε.Τα μεταγενέστερα μοντέλα δοκιμών και μηχανικής έδειξαν ότι αυτό πιθανότατα δεν συνέβαινε.Χρησιμοποίησε ρηχές δοκοί πλάκας για να μειώσει το βάρος αντί για βαθιά ανοικτές ενισχύσεις, γεγονός που καθιστά τη γέφυρα λιγότερο σταθερή.Επίσης, η δομή, απλά, ήταν πολύ μεγάλη για το πλάτος της.Μια ευρύτερη γέφυρα μπορεί να έχει επιβιώσει, αλλά ο δρόμος ήταν πολύ στενός για να αντέξει τις άλλες πιέσεις.
Αεροδυναμική και ένα παράξενο φαινόμενο που ονομάζεται αυτο-εκμετάλλευση έπαιξε επίσης ρόλο.Καθώς το διάστημα άρχισε να κυματίζεται και έγινε πιο ασταθής, η αστάθεια τροφοδοτούσε μεγαλύτερη αστάθεια.Ως εκ τούτου, όταν το εύρος ξεκίνησε την κίνηση της στρίψιμης, τροφοδοτούσε επίσης τις φλόγες αστάθειας, μέχρι να αποτύχει η δομή.Η "αυτο-εκμετάλλευση" σημαίνει ότι ένα πράγμα οδηγεί σε ένα άλλο, γυρίζοντας πίσω μέχρι την κατάρρευση.Ταινία του Colla του GertieΤο PSE είναι διαθέσιμο στο διαδίκτυο, όπως και οι εικόνες του κυματισμού, στρίψιμο του δρόμου.Πολλά έγγραφα, επίσης σε απευθείας σύνδεση, μπορούν να εξεταστούν για περισσότερες απαντήσεις στο γιατί η ερώτηση.
Β 'Παγκοσμίου Πολέμου και η προκύπτουσα έλλειψη χάλυβα καθυστερημένη κατασκευή άλλης γέφυρας Tacoma Narrows.Το δεύτερο εύρος, της ποικιλίας ανάρτησης καλωδίων χάλυβα, άνοιξε στις 14 Οκτωβρίου 1950. Αυτή τη φορά, οι μηχανικοί μελέτησαν και μοντελοποίησαν σχέδια για τέσσερα χρόνια πριν ολοκληρώσουν τις επιλογές τους.Αυτό δεν επρόκειτο να καταρρεύσει.Ως γέφυρα διόδια, πλήρωσε για τον εαυτό της και σήμερα διαθέτει το πέμπτο μεγαλύτερο χρονικό διάστημα στη Βόρεια Αμερική.
Galloping Gertie κοστίζει την πολιτεία της Ουάσινγκτον εκατομμύρια δολάρια, αλλά η αποτυχία του επανάσταση στο επάγγελμα του κτιρίου της γέφυρας.Τα σχέδια τώρα υποβάλλονται σε αυστηρές δοκιμές και μοντελοποίηση πριν κατασκευαστούν ποτέ, εξοικονομώντας χρήματα και ανθρώπινες ζωές.