Điều gì đã xảy ra với cầu Tacoma Narrows?

Vào ngày 7 tháng 11 năm 1940, tin tức lớn trong ngày là sự thất bại hoàn toàn và sự sụp đổ của cầu Tacoma Narrows ở bang Washington.Cây cầu khá đơn giản là tự xé mình ra và rơi vào vùng nước của Puget Sound.Làm thế nào và lý do tại sao nó xảy ra là những câu hỏi chỉ mới được trả lời gần đây.

Tacoma Narrows đánh dấu điểm gần nhất trên Puget Sound giữa Bờ biển Washington và Bán đảo Olympic.Một cây cầu xuyên qua The Narrows có nghĩa là chính phủ tiểu bang có thể mở ra một phần khác của tiểu bang để mở rộng, vì vậy họ muốn xây dựng một phần. Vào những năm 1930 ở Mỹ, xu hướng, đặc biệt là đối với các cấu trúc dài, là cây cầu treo duyên dáng.Các kiến trúc sư và kỹ sư đã tìm kiếm những thiết kế nhẹ nhàng nhất, nhẹ nhàng nhất, mỏng nhất.Kết quả là, cầu Tacoma Narrows, khi hoàn thành, dài 5.939 feet (1,810,2 mét) và rộng 39 feet (11,9 mét).Nó cũng nhẹ, do các dầm tấm nông được sử dụng trong xây dựng.Duyên dáng?Chắc chắn.Nó mở ra cho giao thông vào ngày 1 tháng 7 năm 1940. Công chúng đã không biết rằng cây cầu đã thể hiện một số hành vi bất thường trong giai đoạn xây dựng, nhưng họ sớm nhận được gợi ý rằng tất cả đều không tốt với cây cầu cao, nhọn của họ.Các chuyên gia đã nhận thấy chuyển động tuyến tính khác thường dọc theo đường khi gió nổi lên, như thường xuyên thông qua các necrows.Các kỹ sư đã cố gắng bù đắp cho một số dao động này bằng cách lắp đặt bộ đệm thủy lực và cáp buộc bằng thép để ổn định nó.Tuy nhiên, khoảng trung tâm có thói quen nhấp nhô lên xuống, giống như một tàu lượn siêu tốc.Trình điều khiển sớm phát hiện ra rằng những chiếc xe trước mặt họ dường như biến mất trong các thung lũng, xuất hiện trở lại ở đỉnh đồi.Mọi người đến từ rất xa để lái xe trên cây cầu tàu lượn.Người dân địa phương nhanh chóng đặt biệt danh cho cấu trúc phi nước đại Gertie, và nó bị mắc kẹt.

Vào ngày 7 tháng 11 năm 1940, Bộ Cảnh sát Nhà nước và Cao đường đã đóng cửa cầu để giao thông vào khoảng 10 giờ sáng, sau khi các báo cáo về sự gợn sóng 3 đến 5 feet (1 đến 1,5 mét) đã được báo cáo, với gió vượt quá 35 dặm / giờ (56,3 kph).May mắn thay, chỉ có một người vẫn còn ở trên đó, và anh ta đã thoát ra được trước khi khoảng trung tâm sụp đổ.Khi đám đông tụ tập theo dõi trong nỗi kinh hoàng mê hoặc, khoảng thời gian trung tâm bắt đầu vặn vẹo từ bên này sang bên kia, cũng như di chuyển lên và xuống.Mọi người xem đều biết cây cầu không thể chịu được kiểu chuyển động này.

Vào khoảng 10:30 sáng, những khối đầu tiên bắt đầu rơi.Vào lúc 11:02, các dây cáp giữ nhịp trung tâm bắt đầu nhường đường, và phần phía tây lật và đâm xuống nước.Đến 11:09, phần còn lại của khoảng trung tâm cũng biến mất.Galloping Gertie không còn nữa.Chỉ còn lại các bên và tháp.

Vì vậy, câu hỏi đã ám ảnh các kỹ sư: chuyện gì đã xảy ra với cây cầu của họ?Một bài báo về phạm vi này không thể khám phá tất cả các câu hỏi vật lý và khí động học liên quan, nhưng giả thuyết đầu tiên cho rằng cộng hưởng gió đã phá hủy nó.Các mô hình thử nghiệm và kỹ thuật sau này cho thấy rằng đây có lẽ không phải là trường hợp. Trên thực tế, sự thất bại của cầu Tacoma Narrows là sự kết hợp của nhiều yếu tố, bao gồm cả các lỗ hổng thiết kế.Nó sử dụng dầm tấm nông để giảm trọng lượng thay vì các vì kèo cứng mở sâu, khiến cây cầu kém ổn định hơn.Ngoài ra, cấu trúc, khá đơn giản, quá dài cho chiều rộng của nó.Một cây cầu rộng hơn có thể đã tồn tại, nhưng con đường quá hẹp để chịu được những căng thẳng khác.Khi khoảng thời gian bắt đầu nhấp nhô và trở nên bất ổn hơn, sự bất ổn nuôi dưỡng nhiều bất ổn hơn.Do đó, khi khoảng thời gian bắt đầu chuyển động xoắn của nó, nó cũng nuôi dưỡng ngọn lửa không ổn định, cho đến khi cấu trúc thất bại.Cấm tự kích thích có nghĩa là một điều dẫn đến một điều khác, tự quay lưng lại cho đến khi sụp đổ.Phim của Gertie sườn CollaPSE có sẵn trực tuyến, cũng như hình ảnh của con đường nhấp nhô, xoắn.Nhiều bài báo, cũng trực tuyến, có thể được sử dụng để biết thêm câu trả lời cho câu hỏi tại sao.

Thế chiến II và sự thiếu hụt kết quả của việc xây dựng một cây cầu Tacoma Narrows khác của Tacoma Narrows.Khoảng thời gian thứ hai, của loại hệ thống treo cáp thép, đã mở vào ngày 14 tháng 10 năm 1950. Lần này, các kỹ sư đã nghiên cứu và mô hình hóa các thiết kế trong bốn năm trước khi hoàn thiện lựa chọn của họ.Điều này đã không bị sụp đổ.Là một cây cầu thu phí, nó đã tự trả tiền và hiện có khoảng thời gian dài thứ năm ở Bắc Mỹ.Gertie Galloping Gertie chi phí cho bang Washington hàng triệu đô la, nhưng thất bại của nó đã cách mạng hóa nghề xây dựng cầu.Các thiết kế hiện đang trải qua thử nghiệm và mô hình hóa nghiêm ngặt trước khi chúng được xây dựng, tiết kiệm tiền và cuộc sống của con người.