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除了被炸坏的桥,还有被风吹垮的桥 精选

已有 12754 次阅读 2013-2-4 14:52 |系统分类:科普集锦| 风吹垮的桥, 塔科马海峡大桥

塔科马海峡大桥位于美国华盛顿州的塔科马海峡。第一座塔科马海峡大桥,绰号舞动的格蒂,于1940年7月1日通车,四个月后戏剧性地被微风摧毁,这一幕正好被一支摄影队拍摄了下来,该桥因此声名大噪。重建的大桥于1950年通车,被称为:强壮的格蒂;2007年,新的平行桥通车。

大桥由坚硬的碳钢和混凝土建成的。原先的设计是在路基下使用格状桁架梁。这将是第一座以板状钢梁作为支撑的大桥。按照原先的设计,风只会直接通过桁架,但新的设计将风转移到了桥面上下两端。大桥在1940年6月底建成后不久(通车于1940年7月1日),人们就发现大桥在微风的吹拂下会出现晃动甚至扭曲变形的情况。这种共振是横向的,沿着桥面的扭曲,桥面的一端上升,另一端下降。司机在桥上驾车时可以见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。因为这种现象的存在,当地人幽默地将大桥称为“舞动的格蒂”。然而,人们仍然认为桥梁的结构强度足以支撑大桥。
大桥的倒塌发生在一个此前从未见过的扭曲形式发生后,当时的风速大约为每小时40英里。这就是力学上的扭转变形,中心不动,两边因有扭矩而扭曲,并不断振动。这种振动是由于空气弹性颤振引起的。颤振的出现使风对桥的影响越来越大,最终桥梁结构像麻花一样彻底扭曲了。在塔科马海峡大桥坍塌事件中,风能最终战胜了钢的挠曲变形,使钢梁发生断裂。拉起大桥的钢缆断裂后使桥面受到的支持力减小并加重了桥面的重量。随着越来越多的钢缆断裂,最终桥面承受不住重量而彻底倒塌了。
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