Усі були шоковані крахом Tacoma Narrows Bridge 1940 року, але інженери були особливо шоковані. Як найсучасніший підвісний міст із найсучаснішим дизайном зазнав катастрофічної поломки на легкому вітрі?
Штат Вашингтон, страхові компанії та уряд США доручили комітетам експертів розслідувати обвал Нароузського мосту. Отмар Амман, Dr. Теодор фон Кармен і Глен Б. Вудрафф були обрані Федеральним бізнес-адмініструванням (FWA) як члени групи старших інженерів із трьох осіб. Їхній звіт, написаний директором FWA Джоном Кармоді, став відомий як звіт «Ради Кармоді».
Рада Кармоді опублікувала свої результати в березні 1941 року. Підсумовуючи, слідство стверджувало, що «випадковий рух» бурхливого вітру був тим, що остаточно зруйнувало міст. Початок спроб зрозуміти складне явище спричиненого вітром руху в підвісних мостах почалося з цього нечіткого пояснення. Виділяють три важливі деталі:
(1) «Надзвичайна стійкість» мосту Narrows 1940 року була головним фактором його краху;
(2) Суцільна пластинчаста балка та палуба створюють «опір» і «підйомну силу», подібно до крила;
(3) Оскільки мало було відомо про аеродинамічні сили, інженерам довелося використовувати моделі, щоб оцінити конструкції підвісних мостів в аеродинамічній трубі.
Згідно з підсумковою статтею в Engineering News Record, «велика стійкість у вертикальному положенні та скручуванні» мосту Tacoma Narrows була його «головною слабкістю». Надзвичайне згинання було викликано декількома причинами: колода була нестійкою. На 8 футах (1/350 до середини розмаху) палуба була дуже маленькою. Порівняно з довжиною центрального отвору бічні отвори були надмірно довгими. Під час фіксації кабелі були занадто далеко від бічних отворів. Відношення ширини палуби 1 до 72 до довжини центрального прольоту було надзвичайно малим. Це нечувана ставка.
На думку Ради, перехід від вертикальних хвиль до руйнівного вигину, крутильний рух був основним фактором обвалення мосту. Переміщення вантової смуги на північному канаті в середині прольоту стало фактором, що сприяє формуванню цього пласта. Основні кабелі зазвичай мають ту саму довжину, що й кабельна стрічка середнього прольоту, яка кріпить їх до палуби. Коли стрічка зісковзнула, північний кабель розколовся на дві частини різної довжини. Тонкі, гнучкі пластинчасті балки, які легко згиналися від дисбалансу, швидко перейняли. Поступовий провал настав, коли почався нестабільний рух.
Найважливіший висновок комісії з розслідування був ясним: при будівництві довгих підвісних мостів технічне співтовариство має більше дізнатися про аеродинаміку.
Тим часом професор Ф. Б. Фаркухарсон провів додаткові дослідження в аеродинамічній трубі. Він дійшов висновку, що «інтенсивне резонансне коливання» було спричинене «кумулятивним ефектом невгамовних ритмічних енергій». Іншими словами, 8-метрова суцільна балка плити та настил мосту обвалилися через невелику вагу зі збільшенням тиску вітру.
Невдовзі після катастрофи з Леоном Мойссейфом зв’язалися, що він «повністю не може пояснити обвал». Через тиждень Мойсефф відвідав зруйнований міст і оглянув його, а Кларк Елдрідж стежив за ним. Хоча проект Мойссейфа вийшов за рамки інженерної практики, він повністю відповідав стандартам прийнятої на той час теорії.
Джерело: wsdot
Günceleme: 04/11/2022 22:17
Першим залиште коментар