Серебряный мост представлял собой подвесной мост с проушинами и цепями , построенный в 1928 году, по которому проходило шоссе 35 США через реку Огайо , соединяющее Пойнт-Плезант, Западная Вирджиния , и Галлиполис, штат Огайо . Официально названный Мостом Пойнт-Плезант , [1] он был широко известен как Серебряный мост из-за цвета алюминиевой краски.
15 декабря 1967 года в час пик обрушился Серебряный мост, в результате чего погибли 46 человек, двое из которых так и не были найдены. Расследование обломков вскоре указало на то, что основной причиной является выход из строя единственной проушины в одной из цепей подвески — вывод, отмеченный в предварительном отчете, опубликованном через 10 месяцев после крушения. [5] Однако, чтобы объяснить, почему эта проушина вышла из строя (неисправность была вызвана дефектом глубиной всего 0,1 дюйма (2,5 мм), который привел к перелому), потребовалось значительно больше времени и усилий для раскрытия окончательного отчета об аварии [6] на завершение потребуется три года. Обрушение привело к значительным изменениям в способах проверки и обслуживания мостов в США.
Обрушившийся мост был заменен Серебряным Мемориальным мостом, строительство которого было завершено в 1969 году.
На момент строительства Серебряного моста проушные мосты строились уже около 100 лет. Такие мосты обычно строились из дублирующих звеньев стержней, используя ряды из четырех-шести стержней, иногда используя несколько таких цепей параллельно. Пример можно увидеть в Клифтонском подвесном мосту , спроектированном Исамбардом Кингдом Брюнелем, с цепными проушинами, которые являются избыточными в двух измерениях; этот ранний подвесной мост все еще находится в эксплуатации. Другие мосты аналогичной конструкции включают более ранний автомобильный мост через пролив Менай , построенный Томасом Телфордом в 1826 году; Цепной мост Сечени в Будапеште , построенный в 1839–1849 годах, разрушенный в последние дни Второй мировой войны отступающими немцами в 1945 году и восстановленный в идентичном виде к 1949 году, с избыточными цепями и подвесками; и «Три сестры» , три самоанкерующихся подвесных моста в Питтсбурге аналогичной конструкции и периода строительства (с 1924 по 1928 год), каждый с подвесными цепями, состоящими как минимум из восьми проушин на звено. [7]
Проушины на Серебряном мосту практически не имели избыточности, поскольку каждое звено цепи состояло всего из двух параллельных проушин. (Каждый стержень имел длину 45–55 футов и толщину 2 дюйма; [8] стержни соединялись вместе в отверстиях с помощью цилиндрических штифтов диаметром 11,5 дюймов. [9] ). Эти проушины были изготовлены из новой, более прочной стали (подробнее предел прочности на разрыв более чем в два раза превышал прочность других сталей той эпохи), что означало, что для достижения необходимой прочности для поддержки моста требовалось меньше проушин на одно звено (ранее в таких мостах часто использовалось четыре или более проушин на звено). Однако, поскольку на каждое звено приходится всего две проушины, выход из строя одной из них значительно увеличит нагрузку на другую, что сделает выход из строя подвесной цепи и обрушение всего моста гораздо более вероятным. Расследователи несчастных случаев обнаружили, что «[h]если бы на каждом звене было три или более проушин, существовала бы вероятность того, что выход из строя одной планки не привел бы к катастрофе». [6] : 123
Для сравнения, на Бруклинском мосту использовались подвесные тросы, состоящие из тысяч отдельных проводов, каждый из которых обеспечивал относительно высокий коэффициент безопасности , равный шести. Такой кабель также имеет чрезвычайно высокий уровень резервирования: выход из строя одного провода практически не влияет на его общую прочность. Во время строительства Бруклинского моста было обнаружено, что в тросах была проложена некачественная стальная проволока. Чтобы компенсировать это, к каждому кабелю было добавлено еще 150 качественных стальных проволок, дополняющих 5434 проволоки в каждом. Сын конструктора, Вашингтон Роблинг, решил, что коэффициент запаса прочности, возможно, и был снижен, но остался более чем достаточным. [10] [11]
Две башни, поддерживающие две подвесные цепи, возвышались почти на 131 фут (40 м) от основных опор моста. Они имели «качалку», которая позволяла им слегка наклоняться в основании в ответ на несбалансированную нагрузку на мост или на изменение длины цепи из-за изменения температуры. [12] До их использования на Серебряном мосту качающиеся башни использовались на аналогичном мосту в Бразилии , а до этого - на двух больших мостах в Европе. Хотя для удержания качающихся башен в вертикальном положении требовались подвесные цепи моста, их способность наклоняться позволяла башням минимизировать изгибающие напряжения, которым должны противостоять стандартные башни с фиксированным основанием, что привело к более простой конструкции башни, в которой использовалось меньше материала, чем у фиксированные башни, а их строительство обходится значительно дешевле. [13]
На ранних этапах расследования обрушения качающиеся башни дали важную подсказку относительно причины и места обрушения. Следователи заметили, что обе башни упали во время обрушения, что является убедительным признаком того, что подвесная цепь порвалась, поскольку ни одна башня не могла стоять вертикально без поддержки неповрежденных цепей. (На самих башнях не было никаких признаков разрушения.) А тот факт, что обе башни упали на восток (в сторону Западной Вирджинии), ясно указывал на разрыв цепи, произошедший где-то к западу от башни, на западной стороне (т. е. стороне Огайо) моста. (Напротив, обрыв цепи, произошедший, скажем, в центральной части пролета, привел бы к падению башен в противоположных направлениях, в сторону друг от друга.) [6] : 16
По данным расследования обрушения моста, мост, спроектированный в 1926–27 годах [6] : 114, в целом соответствовал инженерным стандартам своего времени, а анализ расследований первоначальных расчетов напряжений, лежащих в основе конструкции, не выявил никаких существенных изменений. ошибки. [6] : 15 Несколькими годами ранее, в 1923 году, AASHO , национальная организация по установлению стандартов, выпустила документацию, призванную помочь инженерам в проектировании мостов, содержащую спецификации и рекомендации по контролю качества по таким темам, как расчетные силы и нагрузки, типы и свойства стали и оценка будущих уровней трафика. [6] : 115–117.
Проушины моста, в которых использовалась новая, более прочная сталь, выдерживали максимально допустимое напряжение 50 000 фунтов на квадратный дюйм , что значительно выше, чем у большинства других сталей, использовавшихся в то время, а проектный коэффициент запаса прочности моста составлял 1,50, что соответствовало инженерным нормам. [6] : 118 Расследователи обрушения не обнаружили никаких признаков того, что мост был перегружен, даже в тот день, когда он обрушился. Несмотря на возраст моста и интенсивное движение по нему во время его обрушения, нагрузка, которую он нес, оказалась в пределах своей нормальной мощности; [8] и место, где произошел сбой, находилось при нагрузке менее половины максимальной «живой» нагрузки, на которую оно было рассчитано, когда началось обрушение. [6] : 98
Отказ моста произошел из-за дефекта одного звена, известного как проушина 330, на севере дочерней цепи Огайо, первого звена ниже вершины башни Огайо. Небольшая трещина образовалась в результате фрикционного износа подшипника и выросла из-за внутренней коррозии — проблемы, известной как коррозионное растрескивание под напряжением . Когда звено вышло из строя, трещина была глубиной всего около 0,1 дюйма (2,5 мм) и хрупко сломалась. [14]
Когда нижняя сторона проушины вышла из строя, вся нагрузка была передана на другую сторону проушины, которая затем вышла из строя из-за пластической перегрузки . Тогда шарнир удерживался только тремя проушинами, а еще один соскользнул со штифта в центре подшипника, так что цепь была полностью разорвана. Обрушение всей конструкции было неизбежным, поскольку все части подвесного моста находятся в равновесии друг с другом.
Повреждения звена было бы трудно заметить при осмотре моста:
Осмотр до начала строительства не смог бы заметить крошечную трещину... единственным способом обнаружить трещину было бы разобрать проушину. Технология, использовавшаяся в то время для проверки, не могла обнаружить такие трещины. [15]
Обрушение привлекло столь необходимое внимание к состоянию старых мостов, что привело к усилению протоколов проверок и многочисленным последующим заменам. Было только два моста, построенных по подобной конструкции: один вверх по течению в Сент-Мэрис, Западная Вирджиния , и значительно более длинный мост Эрсилиу Луз во Флорианополисе , Бразилия . Мост Святой Марии был немедленно закрыт для движения и снесен государством в 1971 году (остался небольшой ферменный мост, обеспечивающий доступ к острову на реке.) Позже на месте снесенного моста был построен Мемориальный мост Хи Карпентера .
Мост Эрсилиу Луз оставался в активной эксплуатации до 1991 года. Хотя и он, и Серебряный мост использовали один и тот же тип высокопрочной стали для проушин, [6] : 84 он был построен с более высоким коэффициентом безопасности, чем мост в Западной Вирджинии и имела большую избыточность: в каждой подвесной цепи использовалось четыре проушины на звено [16] по сравнению с двумя проушинами на звено Silver Bridge. [6] : 123 Но в 1991 году мост Флорианополиса был закрыт из-за сильного уровня коррозии. После масштабной реконструкции он вновь открылся в декабре 2019 года.
Современные методы неразрушающего контроля позволяют некоторым старым мостам оставаться в эксплуатации, но с более жесткими ограничениями по весу. Наиболее часто используемые мосты этого типа были заменены мостами более современной конструкции.
.jpg/1280px-Silver_Bridge_Collapse_Signage_(5070040586).jpg)
Обрушение вдохновило принять закон, гарантирующий регулярную проверку и обслуживание старых мостов; однако стареющая инфраструктура по-прежнему остается проблемой в Соединенных Штатах. В 1983 году мост через реку Мианус в Гринвиче, штат Коннектикут , обрушился, в результате чего погибли три водителя. В 2007 году в результате катастрофы на мосту через реку Миссисипи I-35W в Миннеаполисе , штат Миннесота, погибло 13 человек. В начале сентября 2009 года во время планового закрытия была обнаружена поломка проушины на мосту через залив Сан-Франциско-Окленд , в результате чего был проведен экстренный ремонт для усиления вышедшего из строя элемента.
В Пойнт-Плезанте был установлен мемориал в память о 46 жертвах обрушения моста.
Масштабная модель оригинального Серебряного моста была выставлена в музее реки Пойнт-Плезант. Там же хранился для всеобщего обозрения архив литературы о мосте. На нижнем первом этаже в музее выставлена проушина оригинального моста. Музей закрылся 1 июля 2018 года из-за значительного ущерба от пожара. Будущее выставки Серебряного моста неизвестно. [17]
Еще один образец проушины был установлен для всеобщего обозрения в небольшой зоне отдыха на берегу реки в Огайо, вдоль шоссе 7.
Мост был признан Национальным историческим памятником гражданского строительства Американским обществом инженеров-строителей, поскольку его обрушение в конечном итоге привело к созданию первой национальной программы инспекции мостов в Законе о федеральной помощи шоссейных дорог 1968 года . [18]
Рассматривая обрушение и последующее расследование в своей книге 2012 года « Простить дизайн: понимание неудач» , историк техники Генри Петроски считает это «поучительной историей для инженеров любого рода». В результате тщательного расследования причиной катастрофы было точно и бесспорно установлено: «конструкция, которая по неосторожности сделала проверку практически невозможной, а отказ практически неизбежным. Если когда-либо конструкция была виновата в отказе, то это это было». [19]
Петроски не винит проектировщиков моста, которые не знали о многих из этих опасностей. Вместо этого он указывает на будущее. «Если и есть что-то положительное в провале Серебряного моста, — заключает он, — так это то, что его наследием должно стать напоминание инженерам о необходимости действовать всегда с предельной осторожностью, всегда помня о возможном существовании неизвестных неизвестных и потенциальных последствиях даже мельчайшие дизайнерские решения». [19]
В своей книге «Операция «Троянский конь» 1970 года и в книге « Пророчества Человека-мотылька » 1975 года автор Fortean Джон Кил связал обрушение Серебряного моста с предполагаемыми наблюдениями « Человека -мотылька ». Повесть была адаптирована в виде одноимённого фильма , вышедшего в 2002 году. [20]
Автор Джек Мэтьюз написал повесть « За мостом» , написанную как дневник воображаемого выжившего после катастрофы, начинающего новую жизнь в качестве посудомойки в крошечном городке в Западной Вирджинии.
Хонки -тонк певец и автор песен, уроженец Западной Вирджинии Рэй Андерсон выпустил "The Silver Bridge Disaster" как сторону А сингла 1967 года.
Серебряный мемориальный мост — консольный мост , который пересекает реку Огайо между Галлиполисом, штат Огайо , и Хендерсоном, Западная Вирджиния . Мост был построен в 1969 году в качестве замены рухнувшего Серебряного моста, хотя он расположен примерно в 1 миле (1,6 км) ниже по течению (к югу) от первоначального. [23]
Мост ведет через реку США 35 и служит основным перевалочным пунктом для людей и товаров, путешествующих между Чарльстоном, Западная Вирджиния , а также Южным и Центральным Огайо . Ограничение скорости на мосту составляет 65 миль в час (105 км/ч). Плата за проезд не взимается ни с одной стороны.
Отрывок из книги Элио Пассалья «Уникальное учреждение: Национальное бюро стандартов, 1950–1969», специальная публикация NIST 925.
Отрывок из книги Элио Пассалья «Уникальное учреждение: Национальное бюро стандартов, 1950–1969», специальная публикация NIST 925.
