เกิดอะไรขึ้นกับสะพาน Tacoma Narrows?

เมื่อวันที่ 7 พฤศจิกายน พ.ศ. 2483 ข่าวใหญ่ของวันนั้นเป็นความล้มเหลวทั้งหมดและการล่มสลายของสะพานทาโคมา Narrows ในรัฐวอชิงตันสะพานค่อนข้างฉีกตัวออกจากกันและตกลงไปในน่านน้ำของ Puget Soundมันเกิดขึ้นได้อย่างไรและทำไมจึงเป็นคำถามที่เพิ่งได้รับคำตอบอย่างเพียงพอ

tacoma Narrows เป็นจุดที่ใกล้ที่สุดใน Puget Sound ระหว่างชายฝั่งวอชิงตันและคาบสมุทรโอลิมปิกสะพานข้ามทางแคบ ๆ หมายความว่ารัฐบาลของรัฐสามารถเปิดขึ้นอีกส่วนหนึ่งของรัฐสำหรับการขยายตัวดังนั้นพวกเขาจึงต้องการสร้างหนึ่ง

ในปี 1930 ในอเมริกาแนวโน้มโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโครงสร้างที่ยาวนานคือสะพานแขวนที่สง่างามสถาปนิกและวิศวกรแสวงหาการออกแบบที่สง่างามและสง่างามที่สุดเป็นผลให้สะพานทาโคมาแคบเมื่อเสร็จแล้วมีความยาว 5,939 ฟุต (1,810.2 เมตร) และมีความกว้าง 39 ฟุต (11.9 เมตร)มันมีน้ำหนักเบาเนื่องจากคานแผ่นตื้นที่ใช้ในการก่อสร้างสง่างาม?ไม่ต้องสงสัยเลยมันเปิดให้มีการจราจรในวันที่ 1 กรกฎาคม 1940

ประชาชนไม่ทราบว่าสะพานดังกล่าวมีพฤติกรรมที่ผิดปกติบางอย่างในขั้นตอนการก่อสร้าง แต่ในไม่ช้าพวกเขาก็มีคำใบ้ว่าทุกอย่างไม่ดีกับสะพานที่สูงผู้เชี่ยวชาญสังเกตเห็นการเคลื่อนไหวเชิงเส้นที่ผิดปกติไปตามถนนเมื่อลมดังขึ้นเหมือนที่มันมักจะผ่านทางแคบ ๆวิศวกรพยายามชดเชย“ การแกว่ง” บางส่วนนี้โดยการติดตั้งบัฟเฟอร์ไฮดรอลิกและสายเคเบิล“ ผูกลง” เหล็กเพื่อรักษาเสถียรภาพถึงกระนั้นช่วงกลางก็มีนิสัยชอบขึ้นและลงเหมือนรถไฟเหาะ

ผู้ขับขี่ค้นพบในไม่ช้าว่ารถยนต์ที่อยู่ข้างหน้าพวกเขาดูเหมือนจะหายไปในหุบเขาปรากฏขึ้นอีกครั้งที่ยอดเขาของเนินเขาผู้คนมาจากที่ไกลและกว้างเพื่อขับรถบนสะพานรถไฟเหาะคนในท้องถิ่นได้รับฉายาอย่างรวดเร็วโครงสร้างควบ Gertie และมันก็ติดอยู่

เมื่อวันที่ 7 พฤศจิกายน 2483 ตำรวจของรัฐและกรมทางหลวงปิดสะพานสู่การจราจรประมาณ 10.00 น).โชคดีที่มีเพียงคนเดียวเท่านั้นที่ยังอยู่ในนั้นและเขาก็สามารถลงไปได้ก่อนที่ช่วงกลางจะพังทลายลงในขณะที่ฝูงชนที่ชุมนุมดูด้วยความสยองขวัญที่น่าหลงใหลจุดศูนย์กลางเริ่มบิดจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งเช่นเดียวกับการขยับขึ้นและลงทุกคนที่เฝ้าดูรู้ว่าสะพานไม่สามารถทนต่อการเคลื่อนไหวแบบนี้ได้ไม่นาน

เวลาประมาณ 10:30 น., ก้อนแรกของทางเท้าเริ่มลดลงเมื่อเวลา 11:02 น. สายเคเบิลที่ถือช่วงกลางเริ่มให้ทางและส่วนตะวันตกพลิกและชนลงไปในน้ำเมื่อเวลา 11:09 น. ส่วนที่เหลือของช่วงกลางก็หายไปเช่นกันGalloping Gertie ไม่ได้อีกต่อไปมีเพียงด้านข้างและหอคอยเท่านั้นที่ยังคงอยู่

ดังนั้นคำถามที่หลอกหลอนวิศวกร: เกิดอะไรขึ้นกับสะพานของพวกเขา?บทความของขอบเขตนี้ไม่สามารถสำรวจคำถามทางฟิสิกส์และอากาศพลศาสตร์ทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง แต่สมมติฐานแรกถือได้ว่าการสั่นพ้องของลมถูกทำลายการทดสอบและแบบจำลองทางวิศวกรรมในภายหลังแสดงให้เห็นว่านี่อาจไม่ใช่กรณี

ความล้มเหลวของสะพาน Tacoma Narrows เป็นการรวมกันของปัจจัยหลายอย่างรวมถึงข้อบกพร่องในการออกแบบมันใช้คานแผ่นตื้นเพื่อลดน้ำหนักแทนที่จะเป็นโครงถักตึงแบบเปิดลึกซึ่งทำให้สะพานมีเสถียรภาพน้อยลงนอกจากนี้โครงสร้างค่อนข้างง่ายเกินไปสำหรับความกว้างของมันสะพานที่กว้างขึ้นอาจรอดชีวิตมาได้ แต่ถนนนั้นแคบเกินไปที่จะทนต่อความเครียดอื่น ๆ

แอโรไดนามิกส์และปรากฏการณ์ที่ทำให้เกิดเสียงแปลก ๆ ที่เรียกว่าการกระตุ้นตนเองก็มีบทบาทเช่นกันเมื่อช่วงเวลาเริ่มเป็นคลื่นและไม่เสถียรมากขึ้นความไม่แน่นอนของความไม่มั่นคงมากขึ้นดังนั้นเมื่อช่วงเวลาเริ่มต้นการเคลื่อนไหวการบิดมันยังให้เปลวไฟที่ไม่มั่นคงจนกว่าโครงสร้างจะล้มเหลว“ การกระตุ้นตนเอง” หมายความว่าสิ่งหนึ่งนำไปสู่อีกสิ่งหนึ่งหันกลับมารวมตัวกันจนกว่าจะล่มสลายFilm of Gertie's CollaPSE มีให้บริการออนไลน์เช่นเดียวกับรูปภาพของถนนที่บิดเบี้ยวและบิดเบี้ยวเอกสารจำนวนมากที่ออนไลน์สามารถอ่านได้สำหรับคำตอบเพิ่มเติมเกี่ยวกับสาเหตุที่คำถาม

สงครามโลกครั้งที่สองและการขาดแคลนเหล็กที่เกิดขึ้นทำให้เกิดการก่อสร้าง Tacoma Narrows อีกสะพานอีกครั้งช่วงที่สองของความหลากหลายสายเคเบิลสายเหล็กเปิดเมื่อวันที่ 14 ตุลาคม 2493 คราวนี้วิศวกรศึกษาและออกแบบแบบจำลองเป็นเวลาสี่ปีก่อนที่จะทำการเลือกอันนี้จะไม่ล่มสลายในฐานะที่เป็นสะพานเก็บค่าผ่านทางมันจ่ายให้ตัวเองและปัจจุบันมีช่วงที่ยาวที่สุดเป็นอันดับห้าในอเมริกาเหนือ

galloping gertie เสียค่าใช้จ่ายของรัฐวอชิงตันหลายล้านดอลลาร์ แต่ความล้มเหลวของมันปฏิวัติอาชีพการสร้างสะพานตอนนี้การออกแบบได้รับการทดสอบและการสร้างแบบจำลองอย่างเข้มงวดก่อนที่พวกเขาจะถูกสร้างขึ้นประหยัดเงินและชีวิตมนุษย์