Proč se americký most rychle zřítil, když do něj narazil nákladní vlak

Konstrukce mostu Francis Scott Key Bridge ze 70. let nemusí být dostatečně pevná, aby jej ochránila před silou velké kontejnerové lodi.

Obří nákladní loď narazila 26. března do mostu Francis Scott Key Bridge v Baltimore v Marylandu, přičemž mnoho lidí zůstalo pohřešováno a most měl značné ekonomické a sociální dopady. Podle deníku Independent existuje mnoho otázek ohledně srážky, včetně toho, proč loď narazila přímo do mostu a proč se most po nehodě tak rychle zřítil. Odborníci tvrdí, že je možná příliš brzy na to, abychom přesně řekli, co se při srážce a následném zřícení stalo. Zdůrazňují však, že mosty tohoto typu je obzvláště nutné stavět s takovou ochranou proti nárazu a že k jeho zřícení je zapotřebí obrovská síla.

Mosty se v minulosti hroutily v důsledku srážek lodí. Mezi lety 1960 a 2015 došlo k 35 velkým zřícením mostů po nárazu lodí, uvádí Toby Mottram, výzkumník z University of Warwick. Toto všudypřítomné riziko vedlo ke konstrukci moderních mostů s odolností proti nárazu. Inženýři vyvinuli řadu bezpečnostních požadavků a řešení, která mají zajistit stabilitu mostu v případě srážky.

Velké mosty přes vodní cesty vyžadují ochranu svých pilířů a podpěr. Tato ochrana může mít mnoho podob, říká Robert Benaim, projektant mostů a doktorand na Královské akademii inženýrství. „Může se jednat o strukturální ochranu, jako je vkládání ocelových konstrukcí na mořské dno pro zastavení nebo odklonění lodí, nebo to mohou být umělé ostrovy pro velké lodě, aby se nikdy nepřiblížily k pilířům,“ říká Benaim.

Most Francis Scott Key Bridge je relativně moderní, takže odborníci se domnívají, že byl postaven s očekáváním, že by mohly být zasaženy jeho pilíře. Pilíře jsou kritické, protože jakékoli strukturální selhání v jejich středu, zejména uprostřed, by mohlo způsobit zřícení celého mostu. Podle Lee Cunninghama, docenta stavebního inženýrství na Manchesterské univerzitě, jsou hmotnost a rychlost vlaku klíčovými faktory pro určení velikosti nárazu. Stejně tak je důležitý i směr nárazu, který se vypočítává na základě polohy dopravy.

V případě mostu Francis Scott Key Bridge most v 70. letech 20. století pravděpodobně nezohledňoval obrovskou velikost a sílu dnešních lodí. Nákladní loď Dali, která do mostu narazila, byla obrovská – 300 metrů dlouhá a 50 metrů široká – vezla velkou nákladní hmotnost a plavila se neznámou rychlostí. Profesor Mottram uvedl, že je možné, že pilíře mostu nebyly navrženy tak, aby odolaly rozsahu srážky moderních lodí, protože lodě jako Dali v té době baltimorským přístavem neproplouvaly. Přestože most Baltimore Key Bridge splňoval bezpečnostní normy a konstrukční předpisy ze 70. let 20. století, nemusel mít ochranu, která by zvládla dnešní pohyby lodí.

Profesor Mottram však také zdůraznil, že srážce nezabránila jen technologie na mostě. „Navigační technologie měla zabránit nárazu vlaku do mostu,“ řekl. Podle Mottrama by prioritou vyšetřování mělo být objasnění, proč technologie na vlaku nefungovala.

Na videu z nehody je pozoruhodné, jak rychle se most zřítil. Jakmile se most začal prohýbat, zřítil se úplně. Částečně je to proto, že konstrukce byla postavena jako souvislý příhradový most, složený z dlouhých ocelových vazníků táhnoucí se přes tři hlavní pole, spíše než z několika spojovacích sekcí v patě mostu.

Srážka s velkou lodí, jako je Dali, by daleko překročila návrhové zatížení dlouhých, zužujících se betonových pilířů, které podpírají příhradovou konstrukci. Jakmile se pilíře zhroutí, celá příhradová konstrukce by se velmi rychle zhroutila, vysvětluje Andrew Barr, doktorand na katedře stavebního a pozemního stavitelství na Univerzitě v Sheffieldu.

„Toto je příklad toho, co inženýři nazývají kaskádovým kolapsem, kdy selhání jednoho konstrukčního prvku vede k selhání sousedního prvku, který pak nemůže unést nové zatížení výše. V tomto případě zřícení pilíře způsobilo, že se nepodepřená část vazníku prohnula a zřítila. Protože se jedná o souvislý vazník, zatížení se přerozdělí. Vazník se otáčí kolem zbývajícího pilíře jako houpačka a dočasně zvedá severní pole, než napětí způsobí jeho také kolaps. V důsledku toho se celý vazník zřítí do vody,“ řekl Barr.

An Khang (podle Independent )

Zdrojový odkaz