大桥扭起海草舞,通车才4个月就塌光光
更新时间:2024-11-04 04:41 浏览量:77
科学科普:麻花大桥。
1. 车是 7 月通的,桥是 11 月塌的,这是我见过最短命的大桥。1940 年 7 月 1 日,美国塔科马大桥正式通车,这是世界上第三长的悬索桥,只需两座塔台就可以跨越很长的距离,不过这种建造法极其考验桥梁的下盘,也就是刚性。
2. 一开始的方案是在桥面下架设桁架梁,又稳又透风,但为省几百万美元的成本,设计师转投便宜又好看浅板梁,结果建成后一点微风就让大桥开始旋转跳跃。11 月 7 日,狂风吹过,大桥立刻扭起海草舞,虽然紧急关闭,但滞留的车寸步难行,弃车而逃的司机在桥上紧急上演智勇大冲关,最终塔科马大桥一头栽进海中。
3. 此时距离通车刚过 4 个月,钱学森的师父冯卡门坐不住了,他反复试验坐实了大桥的设计缺陷。首先桥面过于细苟,被风从侧面一吹就摇,而桥下的浅板梁不够抗弯抗扭,让本不富裕的桥梁刚性雪上加霜。
4. 最致命的是大桥的设计完全忽略了空气动力学。当时风速达到了 42 英里/小时(67.6 公里/小时),强风狂敲桥上的实心侧壁,敲出一个个涡旋,这就是卡门涡旋产生的振动,把大桥扭到一边,刚平稳下来大桥由于惯性又会扭到另一边,反复扭动产生的空气弹性颤振,最终把大桥扭成麻花。
5. 桥上的缆绳钢材接连绷不住,最终导致大桥倒塌。好在疏散及时无人伤亡,但当地不得不再花个几百万美元修整麻花工程。真是设计师的失误,民众税收买单。
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