¿Por qué fue importante el puente de estrechos de Tacoma de 1940?

El puente de estrechos de Tacoma se abrió al público el 1 de julio de 1940 y el 7 de noviembre de 1940, el mismo año en que se abrió, se derrumbó. Los ingenieros diseñaron el puente perfectamente bien, verificaron todos los criterios de carga, pero los puentes colgantes eran de un tipo nuevo durante ese tiempo. Se realizaron muy pocos estudios. Conocimiento muy limitado estaba presente con respecto a la interacción de la estructura del viento. ¿Cuál podría ser la razón? Fuertes fuerzas externas? ¿Viento fuerte? No, el 7 de noviembre la velocidad del viento era de solo 68 km / h cuando la estructura colapsó. Los ingenieros diseñaron el puente perfectamente bien, verificaron todos los criterios de carga, pero los puentes colgantes eran de un tipo nuevo durante ese tiempo. Se realizaron muy pocos estudios. Conocimiento muy limitado estaba presente con respecto a la interacción de la estructura del viento. Si calcula el arrastre que actúa sobre la plataforma de la estructura, sería demasiado menor para una falla del puente. La razón principal fue la turbulencia, la formación de vórtices en el lado opuesto del puente en el que sopla el viento.

Estos vórtices aleatorios crearon la torsión de la plataforma muy delgada de la estructura, que no pudo resistir. La siguiente imagen muestra las diversas formas de modo de la estructura. Y finalmente ocurrió este desastre. Este también es un tipo de colapso progresivo llamado colapso tipo cremallera.

Entonces, esta falla nos llevó a un concepto importante de aerodinámica de las cubiertas de los puentes, la rigidez torsional de un miembro delgado, la importancia de la interacción entre la estructura del viento, el desprendimiento de vórtices desiguales y un tipo importante de colapso progresivo que es prominente en los puentes colgantes llamado tipo cremallera colapso. Bueno, creo que estos son los descubrimientos más importantes que hicieron que el colapso fuera tan importante.

Tacoma estrecha el puente, desafortunadamente no fue tan famoso como lo fueron las consecuencias de su fracaso.

Fue por primera vez que los ingenieros pudieron entender un aleteo aeroelástico, especialmente en los puentes. Tacoma Narrows, al ser un puente colgante, fue diseñado para cargar el viento pero solo para resistir la fuerza directa sobre él.

Otro concepto erróneo comúnmente sostenido de que la falla se debe a la resonancia tampoco es cierto. El fracaso de Tacoma Narrows a menudo se cita al explicar el fenómeno de la resonancia, pero no es del todo cierto.

La distinción entre resonancia y aleteo aeroelástico de puentes fue evidente a través de este incidente. La formación de vórtices detrás de la cubierta, incluso a bajas velocidades del viento, condujo a amplitudes más altas que progresaron, lo que finalmente condujo al fracaso.

Las aplicaciones de ese efecto son principalmente en la industria aeroespacial y de la aviación y también ha cambiado la forma en que entendemos la interacción entre el viento y la estructura. Es por eso que la falla de ese puente fue significativa. Sin víctimas durante este evento, hace que no sea tan triste recordarlo.

El aleteo aeroelástico o, en términos más generales, la formación de vórtices en el lado de sotavento de la estructura fue la razón principal detrás de la falla. Agregar al punto de Sumanth que la aplicación de esto es muy común en edificios de gran altura donde el viento es el factor más predominante. y por lo tanto, es muy común hoy en día tener una prueba de túnel de viento en el modelo de rascacielos / rascacielos.

En ingeniería, es importante estudiar cómo interactúa su creación con el entorno local, tanto en casos normales como anormales. Este puente muestra exactamente cuán poderosa puede ser la resonancia.

No permaneció despierto el tiempo suficiente para ser importante. Sin embargo, la forma en que colapsó enseñó una lección a los constructores de puentes que nunca olvidaron. El ingeniero que diseñó el puente de estrechos de Tocoma hizo las pruebas de carga estática y todo parecía estar bien. Pero el puente fue diseñado para ser estrecho y delicado (por razones estéticas). El puente resultó ser un perfil aerodinámico y con un viento constante de 40 mph que era común en los estrechos, el puente subió y bajó hasta que alcanzó una frecuencia resonante, momento en el que entró en un movimiento caótico y el resto era historia. Antes del colapso, el puente bailaba un poco y obtuvo el apodo de Galopping Gertie.

El auto en las partes finales fue puesto allí por alguien que pensó que cambiaría la resonancia y haría que dejara de balancearse.