3 塔科马狭桥的倒塌.docx

3塔科马狭桥的倒塌从前在美国塔科马有一座闻名的狭桥。这座桥在施工时发生过摇摆。时常的振动使修桥工人感到晕眩。桥竣工通车后，摇摆得更加厉害。它吸引了不少远方的客人驾车到此一游，为的是寻求刺激，尝尝汽车驶过摇摇摆晃的狭桥时的味道。在某些日子里，桥身上下振动的幅度竟达1.5米，使得驾驶员看不见在它前面行驶的汽车。这座桥的倒塌特别突然。有一天早上，桥突然停止振动，不一会它疯狂地扭转振动起来。30分钟后第一块路面起先坠入水中，接着有200米长的路面断开，然后振动停止了几分钟，最终又发生新的振动，将残留的桥面全部掀到水里。事后，人们对狭桥的设计老是找不出可以指责的地方,因为那时人们对于吊桥的空气动力学特性知道得很少。这场灾难在当时说来是属于不行预料的（或称不行抗拒的），但它对以后的大桥设计影响颇大。出事那天的风并不特殊大，但因为桥在风的作用下产生了共振，振幅不断增大，直至使狭桥破坏。风是怎样作用在桥上的呢？为什么相当匀称的风，会使桥产生脉冲式的振动，然后变为扭转振动呢？探讨的结果表明，是桥上竖直方向的结构板引起了桥的振动。它对风的阻力很大，风被挡之后，大量的气流便从结构板的上方经过然后压向桥面。由于吹过的气流因不断地被屈折而使速度增加，所以在竖直结构板的上方和下方压力降低（伯努利定律）。假如风总是从板的正前方吹来，那倒没关系，因为上下方的压力降低会相互抵消。但是，假如风的方向不停地变换的话，压力就会不断地改变。这一压力差作用在整个桥面上，并因挡风的竖直结构板后所产生的遇流而得到加强，结果桥就起先振动。与这类似的状况是电话线在压力差和涡流的作用下会产生啸声。