لماذا انهار الجسر الأمريكي بسرعة عندما اصطدم به قطار بضائع؟

[إعلان 1]

ربما لم يكن تصميم جسر فرانسيس سكوت كي في سبعينيات القرن العشرين قويًا بما يكفي لحمايته من قوة اصطدام سفينة حاويات كبيرة.

لماذا انهار الجسر الأمريكي بسرعة عندما اصطدم به قطار بضائع؟ — انهيار جسر وسفينة حاويات يتسببان في حادث. فيديو : *وكالة فرانس برس*

اصطدمت سفينة شحن عملاقة بجسر فرانسيس سكوت كي في بالتيمور، ماريلاند، في 26 مارس/آذار، مما أسفر عن فقدان عدة أشخاص وتسبب في اضطرابات اقتصادية واجتماعية كبيرة. هناك العديد من التساؤلات حول هذا الاصطدام، بما في ذلك سبب اصطدام السفينة بالجسر مباشرةً وسبب انهياره بهذه السرعة بعد الحادث، وفقًا لصحيفة الإندبندنت . يقول الخبراء إنه من السابق لأوانه تحديد ما حدث بالضبط أثناء الاصطدام والانهيار اللاحق. ومع ذلك، يؤكدون أن الجسور من هذا النوع مبنية بشكل جيد للغاية مع هذه الحماية من الاصطدامات، وأن القوة اللازمة لانهيار الجسر هائلة.

انهارت جسورٌ في الماضي بعد اصطدامها بالسفن. فبين عامي ١٩٦٠ و٢٠١٥، سُجِّل ٣٥ انهيارًا كبيرًا للجسور بعد اصطدامها بالسفن، وفقًا لتوبي موترام، الباحث في جامعة وارويك. وقد دفع هذا الخطر الحقيقي إلى بناء جسور حديثة مقاومة للاصطدام. وقد وضع المهندسون سلسلةً من المتطلبات وإجراءات السلامة لضمان استقرار الجسور في حالة الاصطدام.

تتطلب الجسور الكبيرة الممتدة عبر الممرات المائية حمايةً لأرصفتها ودعائمها. ويوضح روبرت بينيم، مصمم الجسور والباحث في الأكاديمية الملكية للهندسة، أن هذه الحماية قد تتخذ أشكالًا متعددة. ويضيف: "قد تكون حماية هيكلية، كإدخال هياكل فولاذية في قاع البحر لإيقاف السفن أو تحويل مسارها. أو قد تكون جزرًا اصطناعية للسفن الكبيرة، بحيث لا تقترب أبدًا من الأرصفة".

جسر فرانسيس سكوت كي حديث نسبيًا، لذا يعتقد الخبراء أنه بُني تحسبًا لاحتمالية تضرر الأرصفة. تُعدّ الأرصفة بالغة الأهمية، لأن أي خلل هيكلي فيها، وخاصةً في المنتصف، قد يُؤدي إلى انهيار الجسر بأكمله. ووفقًا للي كانينغهام، الأستاذ المشارك في الهندسة الإنشائية بجامعة مانشستر، فإن كتلة القطار وسرعته هما العاملان الرئيسيان في تحديد حجم الاصطدام. وبالمثل، يُعدّ اتجاه الاصطدام عاملًا مهمًا أيضًا، ويُحسب بناءً على موقع مسار المرور.

في حالة جسر فرانسيس سكوت كي، ربما لم يُراعِ تصميم الجسر في سبعينيات القرن الماضي الحجم الهائل وقوة سفن اليوم. كانت سفينة الشحن التي اصطدمت بالجسر، والمعروفة باسم دالي، ضخمة - بطول 1000 قدم وعرض 160 قدمًا - تحمل حمولة ضخمة وتسير بسرعة غير معروفة. يقول موترام إنه من المعقول أن أرصفة الجسر لم تكن مصممة لتحمل حجم الاصطدام بسفينة حديثة، لأن سفنًا مثل دالي لم تكن تبحر عبر ميناء بالتيمور في ذلك الوقت. وبينما استوفى جسر بالتيمور كي معايير السلامة ولوائح التصميم في سبعينيات القرن الماضي، إلا أنه ربما لم يكن مزودًا بالحماية اللازمة للتعامل مع حركة سفن اليوم.

مع ذلك، أكد البروفيسور موترام أيضًا أن التقنية المُستخدمة على الجسر لم تكن وحدها هي التي فشلت في منع الاصطدام. وقال: "كان ينبغي أن تمنع تقنية الملاحة اصطدام القطار بالجسر". ووفقًا لموترام، ينبغي أن تكون أولوية التحقيق توضيح سبب عدم عمل التقنية على متن القطار.

اللافت في فيديو الحادث هو سرعة انهيار الجسر. ما إن بدأ الجسر بالانحناء حتى انهار تمامًا. ويعود ذلك جزئيًا إلى أن هيكل الجسر بُني كجسر جملوني متصل، مصنوع من جملونات فولاذية طويلة تمتد عبر ثلاثة امتدادات رئيسية، بدلًا من أقسام متعددة متصلة عند قاعدة الجسر.

يتجاوز الاصطدام بسفينة ضخمة مثل دالي بكثير الحمل التصميمي على الأرصفة الخرسانية الطويلة المدببة التي تدعم هيكل الجمالون. بمجرد تدمير الأرصفة، ينهار هيكل الجمالون بأكمله بسرعة كبيرة، كما يوضح أندرو بار، طالب دكتوراه في قسم الهندسة المدنية والهيكلية بجامعة شيفيلد.

هذا مثال على ما يُطلق عليه المهندسون "الانهيار المتتالي"، حيث يؤدي فشل أحد العناصر الهيكلية إلى فشل عنصر مجاور، غير قادر على تحمل الحمل الجديد فوقه. في هذه الحالة، تسبب انهيار الرصيف في انبعاج الجزء غير المدعوم من الجمالون وسقوطه. ولأنه جمالون متصل، يُعاد توزيع الحمل. يدور الجمالون حول الرصيف المتبقي كأرجوحة، مما يرفع الامتداد الشمالي مؤقتًا قبل أن يتسبب الشد في انهياره أيضًا. والنتيجة هي انهيار الجمالون بأكمله في الماء، كما قال بار.

آن كانج (وفقًا لصحيفة إندبندنت )

[إعلان 2]
رابط المصدر