塔科马海峡大桥(塔科马海峡大桥垮塌原因)
塔科马海峡大桥,位于美国华盛顿州。于1940年7月1日建成通车,当时为仅次于金门大桥和乔治华盛顿大桥的世界上第三大悬索桥,但在建成后不到四个月,并于同年11月7 日被大风摧毁。
▲建成后的塔科马海峡大桥
早在1889年,人们就想在华盛顿州塔科马市和基察普半岛之间的普吉特海湾建造一座桥梁。当时的太平洋铁路公司希望在这两个地点之间加快服务速度,并提出建设一座栈桥。但是因为桥梁跨度太长,和现场的天气太极端而无法支撑栈桥结构,该计划在相当长的时间,都没有被采纳。
▲塔科马海峡大桥所处位置
一直到1920年,人们才进一步尝试在海湾之间建桥,当时 *** 拨款用于研究不同的桥梁设计方案。最后桥梁专家认为,建设悬索桥将是更佳的解决方案。
在竞标过程中。多位桥梁设计师提出了多种不同的桥梁设计方案。其中就包括参与旧金山金门大桥设计工作而闻名于世的,纽约著名桥梁设计师莱昂·莫伊塞夫,他提出了一个低成本桥梁的设计方案,并最终被 *** 所采纳。 *** 决定采用莫伊塞夫方案的原因,一是因为此方案大大降低了成本,二是因为此方案中的桥梁线条流畅造型轻盈,可与当地环境完美融为一体。
▲莫伊塞夫参与设计建造的旧金山金门大桥
方案被采纳后,很快就进入了施工,而在施工过程中,建筑工人却发现了该桥存在着严重的问题,那就是在刮风的日子,大桥会不受控制的摇摆。而在建造的最后阶段,人们更是发现大桥在微风的吹拂下,也会出现晃动甚至扭曲变形的情况,司机在桥上驾车时,甚至可以看到另一端的汽车随着桥面的扭动一会儿消失一会儿又出现的奇观。
这个本来非常严重的问题,却没有得到工程师们的足够重视,他们没有选择放弃存在严重缺陷的结构设计,并重新设计出一个新的结构,而是采取几种措施尝试对其进行修复。然而事后证明。这些措施对于存在严重缺陷的桥梁结构本身,都是无济于事的。
▲莫伊塞夫的塔科马海峡大桥设计图
建成后的塔科马海峡大桥最终于1940年11月7日开放,通车仅四个多月后发生垮塌。令人庆幸的是,桥梁垮塌虽然造成了巨大的经济损失,但在这场严重的桥梁垮塌事故中,唯一丧生的只有一只狗,这只狗跌入普吉特海湾后,淹死在了主人的车里。而这场事故也结束了著名桥梁设计师莫伊塞夫的职业生涯。
▲垮塌后的塔科马海峡大桥
▲塔科马海峡大桥垮塌后断裂的悬索
大桥垮塌后,工程师们一直在研究大桥倒塌的原因。虽然始终没有达成一致同意的结论,但是有一点是肯定的,大桥垮塌的原因在于桥梁的异常颤振,用比较专业的术语就是“扭转颤振”或者“涡旋脱落”。简单讲就是塔科马海峡大桥自身的扭曲引起更多的扭曲,然后扭曲越来越大,最终导致大桥坍塌。
▲莫伊塞夫照片(右一)
塔科马海峡大桥最终得以重建。后来的设计比原来的更为坚固,同时允许极高的普吉特海湾风通过。
▲重建后及新建的塔科马海峡大桥
其后重建及另建的新桥分别于1950年及2007年启用,通过这个惨痛的教训,希望桥梁设计师们在设计中能够更为审慎的对待,以免类似的惨剧再度发生。
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