简议塔科马大桥坍塌的原因与启示

塔科马大桥建成仅4个月就坍塌毁掉了。坍塌的主要原因是风致颤振,此外,还有许多其他形式的解释。本文从设计、建设、坍塌过程、事故调查、科学家针对大桥的各种研究等方面对大桥坍塌的原因进行了简明的介绍,并总结了事故对之后大桥设计与建造的启示。

新塔科马海峡大桥设计与施工

新塔科马海峡大桥位于华盛顿州,是北美洲第一座运用设计/建造方式修建的、世界上首次采用2个完整并列的风洞模型验证其设计的悬索桥。该桥跨径布置为(426+854+366)m,高强预应力钢筋混凝土桥塔采用深水重力式沉井基础,主缆锚固在位于半山处的重力式锚碇上,桥面系由钢桁架与正交异性板构成。上层桥面设计为4车道,钢桁架下层设计3条机动车道及预留架设轻轨的位置。

工程失败与工程科学:以塔科马海峡大桥事故为例

由于西方哲学重思辨轻实践的传统,工程科学和工程知识一直是哲学中“迷失的主题”,特别是鲜有关于工程知识增长的研究。工程失败是无法避免的,但它会引发工程科学家对工程科学问题的探索、促进工程科学的发展、推动工程知识的增长。以1940年美国塔科马海峡大桥事故为例,分析此次事故推动相关的理论工具、定量数据、标准与规范等几种类型工程知识的增长过程,从而揭示出工程失败对促进工程科学发展和工程知识增长的重要意义和价值。

桥梁若干流致振动与卡门涡街

首先介绍了与桥梁流致振动相关的卡门涡街、涡致振动和颤振的概念。在此基础上,讲述历史上塔科马大桥风毁事件的研究争论,并再次澄清塔科马大桥风毁的直接原因是颤振而不是涡激共振。对虎门大桥振动问题,针对风工程领域中涡致振动问题的性质进行了讨论,指出限幅涡振问题,并伴随的锁频现象,本质上仍是结构自激振动问题,卡门涡街起到的是诱发而不是直接的推动作用。最后,对形形色色流致振动问题的差异和共性进行了讨论。