10 grunde til, at broer kollapser

Du tænker måske ikke over de broer, du krydser på din vej til arbejde, men de er langt mere end smukke strukturer, der gør din pendling håndterbar. Broer er afgørende transportforbindelser, der fører vej- og jernbanetrafik over floder, kløfter eller andre veje. Når en bro kollapser eller lukker for reparationer, det kan forårsage massive trafikproblemer eller strande mennesker helt, hvis de bor på en ø.

Nogle af de mest massive og dyre ingeniørprojekter i historien har involveret at bygge broer. Selvom brobygningens generelle fysik har været etableret i tusinder af år, hver bro præsenterer komplicerede faktorer, der skal tages i betragtning, såsom geologien i det omkringliggende område, mængden af ​​trafik, vejr og byggematerialer. Nogle gange er disse faktorer fejlberegnet, eller der sker noget, som brodesignerne ikke havde forventet. Resultatet kan være tragisk.

Når vi gennemgår denne liste over 10 grunde til, at broer kollapser, husk på, at de fleste brokollaps er et resultat af flere faktorer. For eksempel, en oversvømmelse, der skader brostierne, muligvis ikke har forårsaget et kollaps - bortset fra en konstruktionsfejl og dårlig vedligeholdelse. Fjern en af ​​disse faktorer, og broen kan have været oprejst. På den anden side, nogle gange smadrer et tog ind i en bro, og det falder bare ned. Vi overvejer mulighederne, starter på den næste side.

1. Jordskælv
2. Ild
3. Tog Crash
4. Bådpåvirkning
5. Oversvømmelse
6. Byggeriulykker
7. Produktionsfejl
8. Design defekt
9. Dårlig vedligeholdelse
10. Mærkelige forekomster

10:Jordskælv

Jordskælv forårsager skade på alle strukturer, herunder broer. Store jordskælv kan medføre kollaps af snesevis af bygninger, men kollapsede broer er ofte de mest synlige tegn på den ødelæggelse, et jordskælv kan forårsage. Midt i murbrokkerne og ødelæggelserne, synet af en beskadiget bro fra tv -nyhedshelikoptere skiller sig ud og bliver det ikoniske billede af den særlige katastrofe.

Sådan er det med jordskælvet Loma Prieta, der ramte de californiske kystbyer Oakland og San Francisco i oktober 1989. Jordskælvet - opkaldt efter et nærliggende bjerg - forårsagede 63 dødsfald, og størstedelen af ​​dem skete i to brokollaps:En person døde, da en sektion af San Francisco-Oakland Bay Bridge gav efter, og 42 andre omkom, da en stor del af Cypress Street Viaduct med Interstate 880 kollapsede [kilde:USGS].

Heldigvis, jordskælv-udløst bro kollaps er relativt sjældne. Ud over, bygherrer kan bygge broer i områder med jordskælv, der kan modstå rystelser-eller i det mindste minimere tabet af liv, når man opstår.

9:Brand

Brand kan være den sjældneste årsag til brobrud, men ild har ført et par broer ned i fortiden. Faktisk, det plejede at ske meget oftere, da broer blev lavet af træ. Togbroer var især modtagelige for brand, fordi togets stålhjul på sporets stålskinner ofte sendte gnister, der skyder på broen. Hvis det var meget tørt, eller vinden viftede gnisterne, broen kunne tage ild og brænde helt ned [kilde:Letchworth].

Brobrande hører ikke til den fjerne fortid, imidlertid. Flere moderne broer er også faldet sammen eller er blevet alvorligt beskadiget på grund af brand. Årsagen er typisk nedbrud af en tankvogn, der bærer en stor mængde af et meget brandfarligt stof som benzin. Nedbruddet udløser en eksplosion og en flamme så intens, at det smelter det stål, der blev brugt til at bygge broen. Til sidst, det blødgjorte stål kan ikke længere holde strukturen op, og broen falder.

Det er præcis, hvad der skete i 2009, da en tankvogn på I-75 nær Detroit pludselig brød i flammer direkte under en bro. Det resulterende inferno ødelagde broen fuldstændigt og tvang lukningen af ​​I-75. Overraskende, ingen blev dræbt [kilde:Guthrie].

8:Togstyrt

Denne type brokollaps er ekstraordinært sjælden, men en af ​​de værste jernbanekatastrofer i historien, Eschede -togkatastrofen, var et brokollaps forårsaget af togpåvirkning. I 1998, et højhastighedstog, der rejste gennem Tyskland, led en mekanisk funktionsfejl på et af hjulene. Det ødelagte hjul ramte en kontakt og skiftede den, kaster efterfølgende biler på et andet spor. Bevæger sig med cirka 200 kilometer i timen, bilerne afsporede og smækkede ind i molerne på en vejbro, der passerede over jernbanesporene på det tidspunkt. Den massive påvirkning bragte broen ned direkte på togets personbiler, knuse dem. Som resultat, 101 mennesker døde i ulykken [kilde:Oestern]. 83 mennesker mistede livet i en lignende tragedie nær Sydney, Australien i 1977 [kilde:ABC News].

Endnu sjældnere end tog, der styrter ind i broer, er flystyrt, der ødelægger broer. 1982 -styrtet af Air Florida Flight 90 ramte 14th Street Bridge over Interstate 395 nær Washington National Airport, dræbte flere mennesker i deres biler. Broen kollapsede ikke helt, men krævede omfattende reparationer [kilde:Wilber].

7:Bådpåvirkning

Mange broer krydser floder og andre vandmasser. Både, der passerer under en bro, kører normalt ret langsomt (sammenlignet med tog), men både har en utrolig masse. Det betyder, at selv en pram, som typisk kryber med meget lave hastigheder, kan give enorm kraft, hvis den kolliderer med bropæle eller moler. Den kraft er tilstrækkelig til at slå broen ned i nogle tilfælde.

Et eksempel på denne type hændelser er sammenbruddet af dommeren William Seeber Bridge i New Orleans i 1993. Broen førte vejtrafik over en kanal, og en pram, der passerede under broen, ramte en mole, der støttede broen, og skar den af. Næsten 46 meter bro faldt sammen som følge heraf. En bilist, der kørte på broen dengang, døde i ulykken [kilde:NTSB]. Mere end et dusin større kollaps er blevet forårsaget af bådkollisioner i de sidste 100 år [kilde:Wardhana].

6:Oversvømmelse

Oversvømmelser forårsager brokollaps på et par forskellige måder. Alvorlige oversvømmelser kan få floder og åer til at flyde over, opsamler affald som træer, biler og dele af huse. Når floden passerer under en bro, det høje vandniveau smadrer affaldet ind i broen. Hvis stødet ikke ødelægger broen med det samme, vægten af ​​den ophobede kombineret med kraften af ​​det strømmende vand, der skubber på den, kan bringe broen ned. Dette er, hvad der skete med Conemaugh -viadukten i 1889, da South Fork Dam i Pennsylvania kollapsede, frigive en massiv strøm af vand ned ad Little Conemaugh -floden [kilde:NPS].

Oversvømmelser kan kollapse broer på en langt mere lumsk måde - ved gradvist at slibe jorden rundt og under bromolerne. Denne proces er kendt for at bygge ingeniører som skure , og forekommer, når brofundamenter placeres under vandet. Den naturlige strøm af vandet kan producere skur over mange år, men broer er bygget til at modstå den type erosion. Ingeniørteknikker såsom lægning riprap , eller lag af tunge sten, kan forhindre skur. Imidlertid, oversvømmelser øger kraftigt og volumen af ​​vand, der påvirker broen dramatisk, og beskadigelsen af ​​sedimenter kan få en bro til at kollapse øjeblikkeligt eller endda dage eller måneder senere. En undersøgelse foretaget af American Society of Civil Engineers fastslog, at 53 procent af alle brokollaps er forårsaget af oversvømmelse og skur [kilde:Wardhana].

Schoharie Creek Bridge er et eksempel på et kollaps forårsaget af oversvømmelse og skur. Broen bar New York State Thruway over åen. I 1987, forårsflod forårsagede høje vandstand. Dette skyllede sediment ud under en af ​​brobroerne, får det til at falde ned i et hul, der er næsten 3 meter dybt. Ti mennesker døde i det resulterende brokollaps [kilde:Storey &Delatte].

5:Byggeriuheld

Et overraskende antal broer falder sammen, da de bliver bygget. Du tror måske, at denne type kollaps ikke er så alvorlig, fordi ingen kørte på broen på tidspunktet for sammenbruddet. Desværre, nogle af de dødeligste brokollaps i historien er sket under broens konstruktion. Mens en funktionsbro kun kan have få køretøjer på sig, når den kollapser, det tager hundredvis af arbejdere at bygge en bro - som alle kan være i farlige positioner i tilfælde af kollaps.

1907 -sammenbruddet af Quebec -broen, der krydser St. Lawrence -floden i Quebec City, viser, hvordan tekniske fejlberegninger kan føre til katastrofe. Broen blev kun delvist konstrueret, men dele bøjede og brød allerede fra vægten af ​​selve broen. Ingeniører var bekymrede, men ude af stand til at handle hurtigt nok. Da den kollapsede, 74 arbejdere blev dræbt [kilde:Structurae]. Overraskende, da broen blev genopbygget i 1916, det faldt sammen igen, dræbte 13 flere arbejdere. Det blev endelig færdigt i 1917 og forbliver i brug i dag.

4:Produktionsfejl

Nogle brokollaps er mysterier, når de først sker. Det er først, når en detaljeret undersøgelse er afsluttet, at den sande årsag afsløres. Kamning over vraget, ingeniører og ulykkesforskere samler broens historie, ser på inspektionsrapporter og vidneberetninger om sammenbruddet. Til tider, den simple svigt af et lille stykke af broen forårsagede hele sammenbruddet. Nogle gange blev materialer af lav kvalitet eller defekt brugt, gør hele broen for svag til at modstå tidens strabadser.

Sølvbroens kollaps i 1967 over Ohio -floden ved Point Pleasant, W. Va. Er blevet berygtet for sine forbindelser til Mothman, en mærkelig skabning, der angiveligt blev set nær Point Pleasant i månederne før kollapset (Richard Gere -filmen fra 2002 "The Mothman Prophecies, "kronede historien). I sandhed, sammenbruddet skyldtes en fabrikationsfejl i et af ståløjlerne, der holdt broen oppe. År med korrosion forværrede defekten, indtil den til sidst mislykkedes, resulterede i dødsfald for 46 mennesker [kilde:LeRose].

Seongsu -broens kollaps i 1994 skyldtes stål af dårlig kvalitet i nogle dele af broen og forkert svejseteknik i broens konstruktion. 32 mennesker blev dræbt i sammenbruddet [kilde:Korea National Emergency Management Agency]. De la Concorde -overkørslen i Laval, Quebec, Canada styrtede sammen i 2006, dræbe fem. Undersøgelsen afslørede, at nogle aspekter af broens konstruktion blev udført forkert og ikke i henhold til designet, og at beton af ringere kvalitet blev for svag til at understøtte strukturen.

3:Designfejl

Der er broer, hvis kollaps var uundgåeligt, før broen nogensinde blev bygget. Fejlen ligger ikke i konstruktionen af ​​broen, men selve designet. Broen er dømt til at mislykkes fra det øjeblik, den blev lagt på en plan.

En af de værste ulykker i amerikansk historie er sammenbruddet af gangbroerne i Kansas City Hyatt Regency -hotellet. Gangbroerne forbandt forskellige dele af den anden, tredje og fjerde etage, med udsigt over hotellets lobby herunder - de var hovedsageligt fodgængerbroer inde på hotellet. Den 17. juli, 1981, gangbroen på fjerde etage faldt sammen, styrtede ned på gangbroen på anden sal, som var direkte under den. Begge gangbroer faldt derefter ned i lobbyen. Både lobbyen og gangbroerne var overfyldt med folk, der så eller deltog i en dansekonkurrence om aftenen. Sammenbruddet dræbte 114 mennesker [kilde:Associated Press].

Hvorfor skete det? Et redesign af den oprindelige plan fik gangbroerne til at blive konstrueret på en sådan måde, at strukturelle elementer endte med at understøtte vægten af ​​både gangene på anden og fjerde etage samtidigt, fordobler belastningen på dem. Undersøgelse viste, at selv det originale design var alt for svagt til at understøtte betydelige belastninger - og redesignet gjorde problemet meget værre [kilde:Martin]. Det var næsten uundgåeligt, at de ville kollapse i det værst tænkelige øjeblik.

I-35-broens sammenbrud i 2007 over Mississippi-floden i Minneapolis, Minn. Skyldtes også en designfejl. Stålplader, der bandt centrale dele af brostrukturen sammen, var ikke store nok. Yderligere vægt lagt på broen ved betonoverflader og anlægsudstyr fik pladerne til at spænde, og hele broen faldt sammen, dræber 13 [kilde:NTSB].

2:Dårlig vedligeholdelse

Dårlig vedligeholdelse er et vanskeligt problem at diagnosticere i kølvandet på et brokollaps. Mange brokollaps kunne have været forhindret med strengere inspektions- og vedligeholdelsesrutiner, og masser af kollaps, der opstår af andre årsager, forværres af dårlig vedligeholdelse. Når en bro er designet, ingeniørerne påtager sig et vist niveau af vedligeholdelse, der er nødvendig for, at broen kan leve den forventede levetid. Rustne dele skal udskiftes, dræningsområder ryddet, nye lag maling påført og forstærkninger tilføjet, hvis trafikniveauet er steget.

En bro med Connecticut Turnpike over Mianus -floden kollapsede midt om natten i juni 1983. Sammenbruddet skyldtes svigt i stålnåle, der havde tæret. Efterforskerne fastslog, at broens design og konstruktion ikke var skyld - sammenbruddet skyldtes udskudt vedligeholdelse, der ville have opdaget og erstattet de rustne stifter [kilde:NYCRoads].

1:Ulige forekomster

Vi har diskuteret mange årsager til brokollaps, men der er kollaps, der ikke var forårsaget af nogen af ​​de sædvanlige faktorer - snarere, de var forårsaget af begivenheder, der kun kan beskrives som usædvanlige.

I 1958, Cuba afholdt det andet cubanske Grand Prix. Den legendariske racer Juan Fangio blev faktisk kidnappet af socialistiske revolutionære før løbet, men det var ikke det værste ved arrangementet. Banen var ikke beklædt med gelænder eller sikkerhedshegn, men med tilskuere stående lige ved kanten af ​​banen. Under løbet, chauffør Armando Garcia Cifuentes mistede kontrollen over sin Ferrari og pløjede ind i mængden, ødelægge en midlertidig gangbro i processen. Syv mennesker blev dræbt [kilde:Edmondson].

Lacey V. Murrow Memorial Bridge i Seattle krydser Lake Washington. Det er en flydende bro, ophængt på pontoner. I 1990, en bizar række konstruktionsfejl fyldte pontonerne med vand, der blev brugt til at genopstille broen sammen med regn og søvand fra en storm. I løbet af flere timer, broen sank til bunden af ​​søen.

Winkley Bridge var en gangbro i Arkansas. Det var kendt for at svaje betydeligt under belastning. I 1989, en gruppe, der krydser broen, begyndte med vilje at svinge den. De fik broen til at svaje så voldsomt, at støttekonstruktionerne mislykkedes og broen kollapsede, dræber fem [kilde:Bridgehunter].

Masser mere information

relaterede artikler

• Sådan fungerer broer
• 5 Utrolige indsatser i sidste ende for at undgå katastrofe
• Sådan fungerer tunneler
• Sådan fungerer laviner
• Sådan fungerer jordskælv

Kilder

• ABC Nyheder. "Granville -ofre huskede." 18. januar, 2007. Adgang 16. september, 2011. http://www.abc.net.au/news/2007-01-18/granville-victims-remembered/2174440
• Associeret presse. "Liv for evigt ændret ved skywalk kollaps." Lawrence Journal-World, 15. juli kl. 2001. Adgang 15. september, 2011. http://www2.ljworld.com/news/2001/jul/15/lives_forever_changed/
• Bridgehunter. "Winkley Bridge:Cleburne County, Arkansas. "Adgang til 16. september, 2011. http://www.bridgehunter.com/ar/cleburne/winkley/
• Edmondson, Laurence. "Kidnappet i Cuba." ESPN, 20. juli kl. 2010. Adgang til 19. september, 2011. http://en.espnf1.com/f1/motorsport/story/23608.html
• Guthrie, Doug. "Tankfyr lukker I-75 ned, kollapser Nine Mile Bridge. "Detroit News, 16. juli kl. 2009. Adgang 15. september, 2011. http://detnews.com/article/20090716/METRO/907160424/Tanker-fire-shuts-down-I-75--collapses-Nine-Mile-bridge
• Korea National Emergency Management Agency. "Seongsu -broens kollaps." Adgang 15. september, 2011. http://eng.nema.go.kr/sub/cms3/3_9.asp
• LeRose, Chris. "Sølvbroens kollaps." West Virginia Historical Society kvartalsvis, Oktober 2001. Adgang til 15. september, 2011. http://www.wvculture.org/history/wvhs1504.html
• Letchworth, William Pryor. "Portage Bridge. Dens ødelæggelse som beskrevet af et øjenvidne. En strålende forbrænding og en realistisk beretning om den." Buffalo Courier, 7. maj kl. 1875. Adgang 15. september, 2011. http://www.letchworthparkhistory.com/burningbridge.html
• Martin, Rachel. "Hyatt Regency Walkway Collapse." University of Alabama i Birmingham. Adgang 15. september, 2011. http://www.eng.uab.edu/cee/faculty/ndelatte/case_studies_project/Hyatt%20Regency/hyatt.htm# Årsager
• Nationalpark service. "Kør for dit liv! Johnstown -syndfloden i 1889." Adgang 15. september, 2011. http://www.nps.gov/history/NR/twhp/wwwlps/lessons/5johnstown/5johnstown.htm
• NYCRoads. "Connecticut Turnpike." Adgang til 19. september, 2011. http://www.nycroads.com/roads/ct-turnpike/
• Østern, HJ. "Fakta om katastrofen ved Eschede." Journal of Orthopedic Trauma, Kan, 2000. Adgang 15. september, 2011. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10898202
• Etage &Delatte. "Sammenbruddet af Schoharie Creek -broen." Forhandlinger fra 3. ASCE Forensics Congress, 19. - 21. oktober kl. 2003. Adgang 16. september, 2011. http://www.eng.uab.edu/cee/faculty/ndelatte/case_studies_project/Schoharie.htm
• Strukturer. "Quebec -broen." Adgang 15. september, 2011. http://en.structurae.de/structures/data/index.cfm?ID=s0000479
• USA's geologiske undersøgelse. "Den 17. oktober, 1989, Loma Prieta, Californien, Jordskælv - Udvalgte fotografier. "1999. Adgang 16. september, 2011. http://pubs.usgs.gov/dds/dds-29/
• Wardhana, Kumalasari &Hadipriono, Fabian C. "Analyse af de seneste brofejl i USA." Journal of Performance of Constructed Facilities, 17, 144 (2003).
• Wilber, Del Quentin. "Et nedbruds usandsynlige indvirkning." Washington Post, 12. januar, 2007. Adgang til 19. september, 2011. http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2007/01/11/AR2007011102220.html