LEGENDARNA SNIMKA

Kako se slavni most urušio od laganog vjetra?

26.09.2014 u 14:39

Urušavanje mosta Tacoma Narrows
Bionic
Reading

Urušavanje mosta Tacoma Narrows 1940. godine u SAD-u zasigurno je jedan od najpoznatijih i najgledanijih dokumentarističkih filmskih zapisa te vrste svih vremena

Njegovu najbolju verziju do sada je na YouTubeu pogledalo preko osam milijuna ljudi, a drugu najpopularniju više od tri milijuna. Poznato je da ljudi vole gledati sve vrste katastrofa, no u ovom filmu očito ima nešto osobito fascinantno što čini da se pregledava iznova i iznova čak i 65 godina nakon što je snimljen. Što je to?

Odgovor vrlo vjerojatno leži u činjenici da zapis na fascinantan način svjedoči o nevjerojatnim moćima prirode i njezinim intrigantnim zakonima. On zorno pokazuje kako običan vjetar može srušiti golemu konstrukciju od betona i čelika.

Kako je vjetar koji je puhao brzinom od samo 64 km na sat uspio uništiti građevinu dugu 1.810 metara kao da je dječja igračka? U odgovoru na ovo pitanje obično se ističe djelovanje rezonancije, no stručnjaci tvrde da se pravo tumačenje krije pod nazivom aeroelastično vibriranje.

Nije rezonancija

Rezonancija je sklonost sustava da oscilira sa sve većim amplitudama na određenim frekvencijama koje su poznate kao prirodne frekvencije sustava. Na tim frekvencijama čak i male, ali postojane periodične sile mogu proizvesti velike amplitude. Dobar primjer je stupanje vojske koja je 1831. srušila most kraj Broughtona u Velikoj Britaniji. Nakon tog incidenta britanska vojska izdala je zapovijed da vojnici tijekom prelaska preko mostova moraju prestati stupati.

S druge strane, aeroelastično vibriranje definira se kao dinamička nestabilnost elastične strukture izložene toku fluida izazvana pozitivnom povratnom spregom između izvijanja tijela i sile koju svojim protokom stvara fluid. Istraživanje te pojave osobito je važno u zrakoplovnoj industriji, no aeroelastičnim vibracijama mogu biti izložene i brojne građevinske konstrukcije od dimnjaka, preko tornjeva do mostova. U ovoj pojavi nekoliko stupnjeva slobode strukture povezuje se u nestabilnoj oscilaciji koju uzrokuje vjetar. Ovo spregnuto kretanje predaje energiju mostu tijekom svakog ciklusa udara vjetra tako da se poništava prirodno prigušenje oscilacije koje ima struktura pa se složeni sustav mosta i fluida, u ovom slučaju vjetra, počinje ponašati kao da mu je prigušenje negativno te reakcija eksponencijalno raste. Drugim riječima amplituda oscilacija mosta raste sa svakim ciklusom udara vjetra jer on u sustav unosi energiju veću od one koju sustav može osloboditi svojim izvijanjem. Naposljetku, pretjerano izvijanje i stres vode do kolapsa mosta. Moderni mostovi imaju različite sustave konstrukcijskih rješenja prigušivanja, odnosno amortiziranja tih oscilacija. Takvi prigušivači, među ostalim, postavljeni su i na mostu dr. Franje Tuđmana u Dubrovniku.

Jedina žrtva pas

Zanimljivo je da je jedina žrtva urušavanja Tacoma Narrows Bridgea bio jedan pas koji je zbog straha odbijao izaći iz automobila. Njegov vlasnik ostavio je auto na mostu koji se divlje izvijao i po njegovoj relativno mirnoj sredini dopuzao do sigurnosti obale. Most je pokazivao osjetljivost na vjetar još prilikom puštanja u promet, zbog čega je dobio nadimak Galloping Gertie. Konstruktori su ga pokušali stabilizirati raznim rješenjima, međutim, most se nedugo nakon otvaranja srušio.