Tacoma Narrowsi sild
Tacoma Narrowsi sild oli Ameerika Ühendriikides Washingtoni osariigis 1940. aastal ehitatud rippsild üle Tacoma Narrowsi väina Tacoma poolsaare ja Kitsapi poolsaare vahel.
Sild avati liikluseks 1. juulil 1940 ning purunes 7. novembril 1940. Silla valmimise ajal oli see pikkuselt kolmas rippsild maailmas. Silla kogupikkus oli 1810,2 m ja pikim sildeava 853,4 m.
Silda hakati ehitama 1938. aasta septembris. Sillal oli kaks sõidurada, silla laius oli 12 m. Sillateki fermid olid 2,4 m kõrgused. Sildeava pikkusega võrreldes oli sillatekk kitsas ja õhuke ega olnud kuigi jäik.
Juba ehitamise ajal hakkasid sildeava pooled keskmise ja mõõduka tuulega mitme jala ulatuses vastasfaasis 4–5-sekundiliste intervallidega üles-alla võnkuma. Summutusmeetmetest hoolimata esines silla õõtsumist ka pärast silla liikluseks avamist. Silla keskmine osa purunes 1940. aasta 7. septembri hommikul, kui tuule kiirus oli umbes 20 m/s. Sild hakkas torsioonselt võnkuma. Kui pool keskmisest sildest kaldus nii, et vasak serv oli madalamal kui parem serv, kaldus silde teine pool vastassuunas. Sild väändus keermekujuliselt kord ühele, kord teisele poole, nii et silla telgjoon jäi enam-vähem paigale. Väändumise amplituud kasvas, kuni lõpuks sild purunes ja keskmise silde tükid kukkusid väina. Silla tükkidega koos kukkus väina üks sillal olnud sõiduauto ning hukkus autos olnud koer. Autojuht suutis õõtsuval sillal enne selle purunemist ronida tugipostini. Silla purunemist jäädvustasid vähemalt neli inimest, olemas on nii film kui ka fotod.
Samale kohale ehitati uus sild, mis avati liiklusele 1950. aastal. Uue silla ehitamisel kasutati ära vana silla tornide alused ja trosside ankurdus. Liikluse kasvades rajati 1950. aasta silla kõrvale aastail 2002–2007 teine sild, nii et üks sõidusuund kulgeb vanal ja teine uuel sillal.
1940. aasta silla purunemisel oli pikaajaline järelmõju inseneriteadustele ja sillaehituspraktikale. Silla purunemist esitati erialaõpikuis kui mehaanilise resonantsi näidet. Silla purunemise uurimisel selgus, et purunemise mehaanika oli märksa keerulisem. Üsnagi mõõduka tuulega tekkis aerodünaamiline võnkumine, mille käigus tekkisid õhuvoolus pöörised. Silla juures tekkivad õhupöörised tekitasid positiivse tagasiside, mis viis võnkumise amplituudi kasvuni. Nii ei olnud silla purunemise põhjuseks silla konstruktsioonielementide resonantsi sattumine, vaid hoopiski süsteemis sillatekk-õhupöörised tekkiv positiivne tagasiside, mis tekitas kasvava amplituudiga aerodünaamilise võnkumise.[1]
Ebastabiilsus ja võnkumine on olnud probleemiks ka hilisematel sildadel. Volgogradis 10. oktoobril 2009 avatud 2,5 km pikkune sild üle Volga suleti silla tuule käes võnkumise pärast liiklusele viieks päevaks mais 2010. Lõuna-Hiinas Humenis 1997. aastal valminud sild suleti tuule käes võnkumise pärast liiklusele kümneks päevaks mais 2020.
Viited muuda
- ↑ Billah, Y.K., Scanian, R.H., Resonance, Tacoma Bridge failure, and undergraduate physics textbooks. Am. J. Phys. 59(2), 118–124, February 1991.
Välislingid muuda