何が起きたか
1940年7月に開通したとき、タコマナローズ橋は世界で3番目に長い吊り橋であり、最も優雅でもあった。幅わずか39フィートの道路が浅いプレートガーダーに吊られ、より長く軽いスパンは安全にたわむという理論に基づいてレオン・モワセフが設計した。開通初日からそれはたわんだ。穏やかな風の中でも鉛直方向の波が橋床に沿ってうねり、運転者は前方の車が谷に消えていくのを見た。州はコンサルタントを雇い制振を研究したが、一般大衆はその跳ねをアトラクションとして扱った。
1940年11月7日の朝、安定した時速42マイルの風の中で、動きは性格を変えた——鉛直方向の波から激しいコルク抜きのようなねじれへと変わり、橋床は左右に45度ずつ傾いた。橋は約1時間にわたって身をよじり、映画班がそれを撮影できるほど長く続き、その後中央スパンが引きちぎれてピュージェット湾に落下した。唯一の犠牲者はタビーだった。取り残された車から離れるのを怖がったコッカー・スパニエルである。
破壊の様式は空力弾性フラッターだった。中実のガーダーが風を受け止め、ねじれが構造物がエネルギーを逃がせるよりも速くエネルギーを自身にフィードバックした。調査は橋梁工学を一変させた——橋床断面の風洞試験が義務化され、それ以降のすべての長大スパンは重力と同じくらい空気力学によって形作られている。
橋の中実ガーダーが風を受け止め、空力弾性フラッターを引き起こして橋をねじり裂いた。640万ドルのスパンは1時間で崩落し、1匹の犬が死んだ。
なぜ起きたか
設計理論はその証拠を超えて外挿された。より軽くより狭いことがうまくいったので、さらに軽くさらに狭いものも問題ないと想定された。
中実のプレートガーダーは、古い開床トラスが通していた風を受け止めた——誰も空気力学的に分析しなかった空気力学的変化だった。
4か月にわたる目に見える振動は、データとして扱われるのではなく、単なる癖として正常化された。
この分野にはまだフラッター理論がなかった。橋がその実験だった。
教訓
何かがおかしいと大声で告げているシステムは、あなたのモデルが問題ないと言っていることを気にしない。慣れてしまった警告も、依然として警告である。
その後
保険料を着服し橋に保険をかけなかった保険代理店は刑務所に入った。開床トラスと風洞実験の時間を背景に1950年に開通した代替橋は、今も立っている。1940年の映像は、地球上のすべての工学部新入生に見せられている。
出典をたどる
出典
- Tacoma Narrows Bridge (1940) — Wikipedia en.wikipedia.org
- Tacoma Narrows Bridge history — WSDOT wsdot.wa.gov