請(qǐng)問(wèn)歷史上有哪些橋梁被風(fēng)吹垮，或者是被風(fēng)嚴(yán)重破壞

【專家解說(shuō)】：[編輯本段]曾經(jīng)的塔科馬海峽大橋 昵稱：舞動(dòng)的格蒂（Galloping Gertie） 橋梁形式：懸索橋 主跨：2800英尺（853米） 全長(zhǎng)：5000英尺（1524米） 通航凈空：195英尺（59.4米） 通車日期：1940年7月1日 坍塌日期：1940年11月7日 只通車7個(gè)多月就沒(méi)了...... 人們希望在這里建橋的愿望可以追溯到1889年為北太平洋鐵路建造棧橋的提議，但20世紀(jì)20年代人們才達(dá)成一致意見。1923年，塔科馬商業(yè)總會(huì)開始競(jìng)選活動(dòng)并發(fā)行債券。一些著名橋梁的工程師，包括金門大橋的總工程師約瑟夫·斯特勞斯（Joseph Strauss）和麥金納大橋的建造者大衛(wèi)·斯坦曼（David Steinman）被召集商量橋梁的建造方案。斯坦曼提出的幾項(xiàng)商會(huì)基金方案1929年得到通過(guò)，但在1931年議會(huì)決定取消協(xié)議，理由是斯坦曼在籌集資金方面“不夠積極”。此外還有一個(gè)問(wèn)題是籌集的資金還要用來(lái)買斷一家私營(yíng)渡輪公司在塔科馬海峽的渡河業(yè)務(wù)獨(dú)家經(jīng)營(yíng)權(quán)。 塔科馬海峽大橋的建造計(jì)劃最終還是在1937年得以繼續(xù)，華盛頓州立法機(jī)關(guān)制定了華盛頓州的橋梁稅并撥款5000美元研究塔科馬市和皮爾斯縣對(duì)塔科馬海峽建橋的需求。 從一開始，資金問(wèn)題就是最大的問(wèn)題，撥款并不足以支付建橋成本。但是大橋的建設(shè)卻得到了美國(guó)軍方的大力支持，大橋的建成將大大方便海軍在布雷默頓的造船廠和陸軍在塔科馬的軍事基地的交通。 華盛頓州的工程師克拉克·艾爾德里奇（Clark Eldridge）提出一個(gè)初步計(jì)劃，橋梁必須通過(guò)嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)并使用常規(guī)設(shè)計(jì)，資金則由聯(lián)邦政府公共工程管理處（PWA）撥款一千一百萬(wàn)美元。但是來(lái)自紐約的工程師萊昂·莫伊塞夫（Leon Moisseiff）上書聯(lián)邦政府公共工程管理處，認(rèn)為他可以花更少的錢建橋。 原先的建設(shè)規(guī)劃要求將25英尺深（7.6米）的鋼梁打入下方的路面使之硬化。莫伊塞夫——著名的金門大橋的受尊敬的設(shè)計(jì)師和顧問(wèn)工程師，建議采用8英尺（2.4米）深的淺支持梁。他的方案使鋼梁變窄，并且使大橋更優(yōu)雅，更具觀賞性，同時(shí)也降低到建造成本。最終莫伊塞夫的設(shè)計(jì)方案勝出。1938年6月23日，聯(lián)邦政府公共工程管理處批準(zhǔn)了600多萬(wàn)美元的撥款用來(lái)建造塔科馬海峽大橋。另外160萬(wàn)美元將通過(guò)收稅籌集，最終的建造成本為800萬(wàn)美元。 使用淺支撐梁的決定最終在不久的將來(lái)被證明是造成橋梁坍塌的重要原因。8英尺（2.42米）的支撐梁并不足以使路基擁有足夠的剛度，從而使大橋經(jīng)不住風(fēng)的侵襲。從一開始，大橋的振動(dòng)就使之聲名狼藉。輕度至中度的風(fēng)就可以導(dǎo)致大橋來(lái)回?fù)u擺，中心的擺動(dòng)可達(dá)每4到5秒幾英尺。因此大橋被當(dāng)?shù)鼐用衿鹁b號(hào)叫“舞動(dòng)的格蒂”。司機(jī)在橋上行駛可以明顯感覺(jué)到橋的擺動(dòng)。 [編輯本段]大橋的坍塌 大橋被風(fēng)吹垮發(fā)生于美國(guó)太平洋時(shí)間1940年11月7日上午11時(shí)，原因是機(jī)械共振。 里奧納德·科茨沃斯（Leonard Coatsworth）在橋梁坍塌事故發(fā)生時(shí)成功地逃離，以下是他的報(bào)告：“當(dāng)我剛駕車駛過(guò)塔橋時(shí)，大橋開始來(lái)回劇烈晃動(dòng)。當(dāng)我意識(shí)到時(shí)，大橋已經(jīng)嚴(yán)重傾斜，我失去了對(duì)車的控制。此時(shí)我馬上剎車并棄車逃離。我耳邊充斥著混凝土撕裂的聲音。而汽車在路面上來(lái)回滑動(dòng)。大部分的時(shí)候我靠手和膝蓋爬行，我爬到500碼（450米）外的大橋塔樓我呼吸急促，膝蓋都磨破流血了，雙手上滿是瘀傷。最后我使出最后的力氣跳到了安全地帶，在收費(fèi)口回頭望去，我看到大橋徹底被摧毀的一幕，我的車也隨著大橋一起墜入了海峽?！? 幸運(yùn)的是在大橋坍塌事故中沒(méi)有人失去生命。世界著名空氣動(dòng)力學(xué)家，古根海姆航空實(shí)驗(yàn)室主任西奧多·馮·卡曼（Theodore von Kármán）是事故調(diào)查組成員，他在報(bào)告中指出：華盛頓州沒(méi)有為大橋籌集到足夠的錢，因?yàn)榇砩桃云墼p手段貪污了部分款項(xiàng)。代理商哈雷特·法蘭奇（Hallett French）以盜竊罪被指控。 1940年11月28日，美國(guó)海軍水文辦公室報(bào)告說(shuō)，大橋殘骸位于北緯47 °16'，西經(jīng)122 °33'，水深180英尺（55米）處。 [編輯本段]大橋崩潰時(shí)的視頻 大橋最終被摧毀的畫面被當(dāng)?shù)卣障囵^的老板巴尼·埃利奧特（Barney Elliott）拍攝了下來(lái)。1998年，塔科馬海峽大橋的坍塌視頻被美國(guó)國(guó)會(huì)圖書館選定保存在美國(guó)國(guó)家電影登記處，這段震撼人心的視頻被譽(yù)為“在文化、歷史和審美學(xué)方面有著重要意義”。這段珍貴的電影膠片目前仍然對(duì)學(xué)習(xí)工程學(xué)、建筑學(xué)和物理學(xué)的學(xué)生起著警示的作用。 [編輯本段]坍塌原因 大橋由堅(jiān)硬的碳鋼和混凝土建成的。原先的設(shè)計(jì)是在路基下使用格狀桁架梁。這將是第一座以板狀鋼梁作為支撐的大橋。按照原先的設(shè)計(jì)，風(fēng)只會(huì)直接通過(guò)桁架，但新的設(shè)計(jì)將風(fēng)轉(zhuǎn)移到了橋面上下兩端。大橋在1940年6月底建成后不久（通車于1940年7月1日），人們就發(fā)現(xiàn)大橋在微風(fēng)的吹拂下會(huì)出現(xiàn)晃動(dòng)甚至扭曲變形的情況。這種共振是橫向的，沿著橋面的扭曲，橋面的一端上升，另一端下降。司機(jī)在橋上駕車時(shí)可以見到另一端的汽車隨著橋面的扭動(dòng)一會(huì)兒消失一會(huì)兒又出現(xiàn)的奇觀。因?yàn)檫@種現(xiàn)象的存在，當(dāng)?shù)厝擞哪貙⒋髽蚍Q為“舞動(dòng)的格蒂”。然而，人們?nèi)匀徽J(rèn)為橋梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度足以支撐大橋。 大橋的倒塌發(fā)生在一個(gè)此前從未見過(guò)的扭曲形式發(fā)生后，當(dāng)時(shí)的風(fēng)速大約為每小時(shí)40英里。這就是力學(xué)上的扭轉(zhuǎn)變形，中心不動(dòng)，兩邊因有扭矩而扭曲，并不斷振動(dòng)。這種振動(dòng)是由于空氣彈性顫振引起的。顫振的出現(xiàn)使風(fēng)對(duì)橋的影響越來(lái)越大，最終橋梁結(jié)構(gòu)像麻花一樣徹底扭曲了。在塔科馬海峽大橋坍塌事件中，風(fēng)能最終戰(zhàn)勝了鋼的撓曲變形，使鋼梁發(fā)生斷裂。拉起大橋的鋼纜斷裂后使橋面受到的支持力減小并加重了橋面的重量。隨著越來(lái)越多的鋼纜斷裂，最終橋面承受不住重量而徹底倒塌了。 塔科馬海峽大橋的坍塌使得空氣動(dòng)力學(xué)和共振實(shí)驗(yàn)成為了建筑工程學(xué)的必修課。這里的共振和受迫共振（由周期運(yùn)動(dòng)引發(fā)的，如步伐整齊的一隊(duì)士兵渡橋）不同。在該案例中沒(méi)有周期性擾動(dòng)。當(dāng)時(shí)風(fēng)速穩(wěn)定在每小時(shí)42英里（67公里/小時(shí)），頻率0.2赫茲。這樣的風(fēng)速本應(yīng)對(duì)大橋夠不成威脅。因此此次事件只能被理解為空氣動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)分析不嚴(yán)密所致，以后所有的橋梁，無(wú)論是整體還是局部，都必須通過(guò)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)分析和風(fēng)洞測(cè)試。 1943年，紐約市一座類似的大橋——白石大橋，加裝了一個(gè)14英尺的華倫式桁架和傾斜支柱以減少橋面的振動(dòng)。2001年，華倫式桁架被拆除，取而代之的是液壓阻尼器。 [編輯本段]殘骸的保護(hù) 沉沒(méi)的大橋殘骸編號(hào)92001068，被登記在國(guó)家歷史地點(diǎn)記錄冊(cè)中。水下的殘骸現(xiàn)在已經(jīng)作為一座人工礁石被保護(hù)起來(lái)。