Отчего раскачивался мост

В обсуждении в ЖЖ упомянули про историю обрушения Такомского моста в США 7 ноября 1940, о которой я ничего не знал, а это обрушение, оказывается, оказало глубокое влияние на развитие науки и техники. Фильм с кадрами раскачки и обрушения моста, снятый владельцем местного фотомагазина на 16 мм цветную пленку Кодакхром, хранится в национальном регистре фильмов США как имеющий особую ценность, и его показывают студентам инженерных и архитектурных специальностей (в США) и сегодня в назидание и предупреждение.
В ЖЖ идет бурная дискуссия о том, сколько денег и стоительных материалов опять сперли при строительстве моста в Волгограде. Мост этот многострадальный, строили его очень долго, и он имеет стратегическое значение для транспортной системы России.
Президент Медведев поручил создать комиссию из Прокуратуры и контрольного управления при президенте РФ, чтобы выяснить причины колебаний моста. В нашей деинтеллектуализированной стране ученые и инженеры в комиссию не вошли, а сама комиссия заранее носит посадочно-обвинительный уклон.
Интересно, что в комитет по разбирательству причин обрушения Такомского моста входил виднейший специалист по аэродинамике того времени Теодор фон Карман.
Причиной крушения Такомского моста, и причиной раскачки моста в Волгограде является, судя по всему, одно и то же физическое явление - аэродинамический флаттер.
Это широко известный феномен в авиации, но для меня было новостью, что флаттеру подвержены и мосты. Оказывается, да, подвержены, и не только мосты, а вообще любые достаточно длинные гибкие конструкции, находящиеся в потоке воздуха или жидкости, например, трубы.
Что такое флаттер? Флаттер - это самовозбуждающиеся колебания конструкции, которые возникают при достижении потоком определенной критической скорости. Поток воздействует на конструкцию, изгибает и искривляет ее, отчего картина обтекания изменяется, создается подъемная сила, которая добавляет еще больше энергии к деформации конструкции, пока собственные упругие силы не начнут возвращать ее к исходной форме, после чего процесс идет в другую сторону. Такие автоколебания ограничиваются инерцией системы, демпфирующими свойствами среды и конструкции, и могут достигать большого размаха и приводить к разрушению конструкции.
В программе Время показывали статические испытания моста грузовиками с песком. Специалистам, конечно, виднее. Может, они проверяли, не сломалось ли что после такой тряски. А потом показали г-на Алексея Журбина, генерального директора института "Стройпроект" (Санкт-Петербург), который сказал буквально следующее:
"Есть пробел в строительных нормах, которыми мы пользуемся, и мы все пришли к этому выводу. На сегодняшний день аэродинамическая устойчивость нормируется только для вантовых и висячих мостов. Балочные мосты не подлежат расчету, и нужно в срочном порядке вносить изменения в действующую нормативную базу в нашей стране.
Причем я должен сказать, что не только в наши нормы, но и, вероятно, и наши зарубежные коллеги узнают об этом случае и прислушаются. Во всяком случае мы об этом расскажем, и это должен быть мировой опыт"
Как бы тут просто у меня, товарищи, нет слов. Я погуглил маленько. Действительно, флаттер в зарубежных статьях про мосты встречается чаще применительно к вантовым мостам. На первой и второй странице гугловых ссылок. А на третьей, условно говоря, если посмотреть вооруженным глазом, начинают попадаться статьи, где про флаттер пишут применительно к балочным мостам. Иностранные математеги и сивил-инженеры.
5 минут в Гугле!
А у нас что получается? 25 лет строили мост. 11 миллиардов рублей. Стратегический объект для транспортной системы России. Объект уникальный. И - это. Не нормируются расчеты на аэродинамику для такого типа мостов - ну их никто и не делал. В аэродинамической трубе модель - никто не продувал. Не "нормируется" же. В Гугле висят статьи на эту тему - а у них "не нормируется".
Теперь еще одна тема про Такомский мост. В фильме видно, что на мосту оставлен автомобиль. Леонард Коатсворт, владелец машины, был последним человеком, проехавшим по мосту. В машине осталась собака Табби, коккер-спаниель. Профессор Фергуэрсон и фоторепортер пытались вытащить собаку во время затишья, но она была так запугана, что укусила одного из спасителей, и ее вытащить из машины не удалось. Собака погибла вместе с автомобилем. Позже Коатсворт получил компенсацию 364 доллара 40 центов за автомобиль и собаку. В 1975 году его супруга заявила, что Табби имела три лапы и была парализована.
|
</> |