جسر تاكوما نارووس الراقص

الجسر عقب افتتاحه

بُني هذا الجسر [1] فوق منطقة تسمى بالمضائق، بين تاكوما في واشنطن وشبه جزيرة الأولمبيك، ومزقته الرياح في تشرين الثاني عام 1940 بعد أربعة أشهر من افتتاحه فقط.

 

كان هذا الجسر قد صمم ليسمح بخطي سير للسيارات، وكان سطح الجسر ضيقاً. دُعّم الجسر بقوائم خشبية بدلاً مما يسمى في هندسة بناء الجسور بالروافد المثلثية العميقة وذلك لأسباب اقتصادية وجمالية. وهذا يعني أن مقاومة السطح للثني واللف ستكون منخفضة. وبعد حوالى أربعة أشهر من افتتاحه، بدأت اهتزازات التوائية عقب تغيير مكان كابل من منتصف الجسر. وتضخم مطال الاهتزازات بسبب تفاعل الريح مع الإنشاء، منشئاً بذلك قوى تحريك هوائية كانت على سطح الجسر من الشدة أدت إلى تحطم الجسر وسقوطه في المياه.
وعندما هبت الريح بطريقة ما، تماوج السطح صعوداً ونزولاً. لذا سُميَّ هذا الجسر بالديناصور المهرول.

بداية الاهتزاز

أصبح هذا الجسر موضع دراسة مباشرة. وتم تصوير فيلم عن انهيار الجسر. وقد شاهد طلاب مدارس الفيزياء الثانوية وصفوف الهندسة مراراً انهيار الجسر باعتباره واحداً من أكثر الصور المعروفة لإخفاق هندسي. فقد كان انهيار جسر تاكوما ربما الانهيار الإنشائي الأبشع في تاريخ الهندسة.

 

وقد عُزي سبب الانهيار خطأ إلى مجرد الطنين، أي الظاهرة التي تسبب انكسار كأس الماء عندما وصول صوت المغني إلى نغمة تحدث طنيناً عالياً في الكأس. وفي الواقع فإن انهيار الجسر يعود إلى عدم استقرار يرتبط بظاهرة تفاعل معقد بين الريح والإنشاء. وهذه هي الظاهرة التي يستجيب على أساسها إنشاء سطح الجسر للريح وبالتواء مما سيقود إلى توسع السطح المتعرض للريح، الذي بدوره سيزيد أثر الريح في ليّ الجسر أكثر. أما مرونة الإنشاء المقاومة للالتواء والتي عند وصولها إلى أكبر زاوية ستسبب أن يأخذ بالسطح بالالتواء في الاتجاه المعاكس، وتكرار هذا ينتج عنه اهتزاز سطح الجسر. إن التفاعل الإنشائي مع الريح كان مترافقاً مع تناثر دوامات الهواء (بالطريقة نفسها التي يحدثها قارب متحرك في الماء تاركاً وراءه أثراً في الماء)، التي أنتجت بدورها مزيداً من القوى التي سببت السقوط في النهاية.

---

[1] Tacoma Narrows Bridge