on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 19 гостей.
Вход в систему
Яндекс.Метрика

Разрушение Такомского моста

 Висячие мосты обладают рядом неоспоримых достоинств по сравнению с конструкциями мостов других типов. Однако уже давно было замечено, что висячие мосты весьма ненадежны при сильном ветре. Одной из крупнейших в истории мостостроения катастроф стало обрушение моста через реку Такома (США) 7 ноября 1940 года. Строительство этого моста (рис.)


было закончено летом 1940 года. Пролет − третий в мире по длине − имел длину 854 м. Большого движения не ожидалось, и мост был построен очень узким - шириной 11,9 м. Проезжая часть была рассчитана на 2 ряда автомобилей. Полотно дороги было подвешено на двух стальных канатах со стрелой провеса 70,7 м.
 Сразу после постройки была обнаружена большая чувствительность моста к действию ветра − амплитуды (размахи) колебаний моста достигали 1,5 м. Было сделано несколько попыток устранить эти большие колебания путем введения дополнительных связей и установки гидравлических демпферов (амортизаторов) на пилонах − так называются столбы, поддерживающие основные (несущие) тросы в висячих мостах. Но это не предотвратило катастрофы.
Начиная с 8 часов утра 7 ноября наблюдались не очень сильные вертикальные многоузловые (в форме нескольких волн) изгибные колебания с частотой 0,8 Гц. Примечательно, что ветер имел не очень большую скорость − около 17 м/с, тогда как до этого были случаи, когда мост выдерживал более сильный ветер. Около 10 часов утра скорость ветра несколько возросла (до 18,7 м/с), и установились одноузловые (в форме одной волны) изгибно-крутильные колебания со значительно меньшей частотой (0,2 Гц) и весьма большими амплитудами. Когда закрутка достигала максимума, проезжая часть наклонялась к горизонту под углом 45°. Резкое изменение частоты колебаний произошло, по-видимому, вследствие обрыва каких-то важных связей в конструкции. Мост выдерживал эти колебания около часа, после чего большой участок проезжей части полотна отломился и упал в воду. Весь процесс был заснят на кинопленку, что явилось ценным материалом для исследования причин обрушения.
 Катастрофа привлекла огромное внимание исследований. Уже через две недели после свершившегося известный механик Т.фон Карман дал объяснение причин катастрофы и даже указал скорость ветра, при которой это может случиться. Разрушение произошло при скорости ветра порядка 18 − 19 м/с, а Карман расчетом получил 22,2 м/с. Так что даже это можно назвать успехом механики.
 Какие выводы отсюда сделали механики? Сейчас через реку Такома построен другой мост. Его ширина увеличена более чем в 1,5 раза и составляет 18 м, изменено также сечение проезжей части. Кроме того, сплошные балки заменены сквозными фермами, что значительно уменьшает силу давления ветра. Современные висячие мосты − это легкие конструкции, подвешенные на стальных канатах, называемых вантами. Они выдерживают большие ветры и прочие нагрузки и нормально функционирует уже много лет. Известно, что таких катастроф, какая была с Такомским мостом, здесь произойти не может. Механики сумели понять, что может произойти и как это предотвратить.

Смотрите еще


 По прогнозам специалистов, XXI век − это век жестоких техногенных катастроф, стихийных и экологических бедствий. Все чаще приходится слышать сообщения о падении ракет, самолетов, о взрывах на экологически опасных промышленных объектах, об обрушениях зданий. Среди прочих причин трагедий называются ошибки проектирования, связанные с недостаточным знанием законов механики, с использованием неверных математических моделей.
 Яркий пример − обрушение в Московском аквапарке.


 фото с сайта gzt.ru
 В первоначальных заключениях следственных комиссий обнаруживались и следы терроризма, и плохое качество цемента, и нехватка поддерживающих крышу колонн. И только после обрушения второго здания, спроектированного тем же авторским коллективом (здания Басманного рынка), причины трагедии стали очевидными для всех. Последнюю черту под расследованиями подвело телезаявление руководителя проектов Н. Канчелли, в котором, в частности, говорилось, что во всем виновата компьютерная программа, с помощью которой выполнялись расчеты прочности.
 Вообще, надо заметить, что достижения механики в строительстве не всегда освещаются в средствах массовой информации. Например, немногие знают, что самый большой в мире мост Мийо во Франции имеет 7 опор высотой 343 м, длину 2460 м, массу 400000 т (из них 350000 т бетона и 40000 т стали), а в его строительстве стоимостью 500 миллионов долларов участвовали 7 европейских стран.

 фото с сайта /best-of-thebest.blog.ru
 Или, что еще одним примером успешного научного и инженерного решения проблемы взаимодействии конструкций с ветровыми нагрузками является Останкинская телебашня.