Warum die amerikanische Brücke beim Zusammenstoß mit einem Güterzug so schnell einstürzte

Die Konstruktion der Francis Scott Key Bridge aus den 1970er Jahren ist möglicherweise nicht stabil genug, um sie vor der Wucht eines großen Containerschiffs zu schützen.

Warum die amerikanische Brücke beim Zusammenstoß mit einem Güterzug so schnell einstürzte

Brückeneinsturz und Containerschiffunfall verursachen Unfall. Video : AFP

Am 26. März rammte ein riesiges Frachtschiff die Francis Scott Key Bridge in Baltimore, Maryland. Viele Menschen werden vermisst, und die Kollision verursachte erhebliche wirtschaftliche und soziale Folgen. Laut der Zeitung „The Independent“ gibt es viele offene Fragen zu dem Vorfall, unter anderem, warum das Schiff die Brücke frontal traf und warum sie so schnell einstürzte. Experten zufolge ist es möglicherweise noch zu früh, um die genauen Umstände der Kollision und des anschließenden Einsturzes zu klären. Sie betonen jedoch, dass Brücken dieser Art unbedingt mit einem entsprechenden Aufprallschutz ausgestattet sein müssen und dass die enorme Kraft, die zum Einsturz der Brücke führte, bemerkenswert ist.

In der Vergangenheit sind Brücken aufgrund von Schiffskollisionen eingestürzt. Laut Toby Mottram, Forscher an der Universität Warwick, ereigneten sich zwischen 1960 und 2015 35 größere Brückeneinstürze nach Kollisionen mit Schiffen. Dieses ständige Risiko hat den Bau moderner, kollisionssicherer Brücken vorangetrieben. Ingenieure haben eine Reihe von Sicherheitsanforderungen und -lösungen entwickelt, um die Stabilität der Brücke im Falle einer Kollision zu gewährleisten.

Große Brücken über Wasserstraßen benötigen Schutzmaßnahmen für ihre Pfeiler und Stützen. Dieser Schutz kann vielfältig sein, erklärt Robert Benaim, Brückenkonstrukteur und Doktorand an der Royal Academy of Engineering. „Es kann sich um bauliche Maßnahmen handeln, wie beispielsweise das Einbringen von Stahlkonstruktionen in den Meeresboden, um Schiffe zu stoppen oder umzuleiten, oder um künstliche Inseln für große Schiffe, damit diese den Pfeilern nie zu nahe kommen“, so Benaim.

Die Francis Scott Key Bridge ist relativ modern, daher gehen Experten davon aus, dass sie mit Blick auf einen möglichen Zusammenstoß der Brückenpfeiler errichtet wurde. Die Pfeiler sind von entscheidender Bedeutung, da ein strukturelles Versagen dort, insbesondere in der Mitte, zum Einsturz der gesamten Brücke führen könnte. Laut Lee Cunningham, außerordentlicher Professor für Bauingenieurwesen an der Universität Manchester, sind Masse und Geschwindigkeit des Zuges Schlüsselfaktoren für die Bestimmung des Ausmaßes des Aufpralls. Ebenso wichtig ist die Aufprallrichtung, die anhand der Position des Zuges berechnet wird.

Im Fall der Francis Scott Key Bridge berücksichtigte die Konstruktion aus den 1970er Jahren möglicherweise nicht die enorme Größe und Kraft heutiger Schiffe. Das Frachtschiff „Dali“, das die Brücke rammte, war riesig – 305 Meter lang und 49 Meter breit –, transportierte eine große Ladung und fuhr mit unbekannter Geschwindigkeit. Professor Mottram erklärte, es sei denkbar, dass die Brückenpfeiler nicht für die Wucht einer Kollision mit einem modernen Schiff ausgelegt waren, da Schiffe wie die „Dali“ damals nicht den Hafen von Baltimore anliefen. Obwohl die Baltimore Key Bridge den Sicherheitsstandards und Konstruktionsvorschriften der 1970er Jahre entsprach, bot sie möglicherweise nicht den nötigen Schutz für die heutigen Schiffsbewegungen.

Professor Mottram betonte jedoch auch, dass nicht nur die Technologie auf der Brücke die Kollision verhindert habe. „Die Navigationstechnik hätte den Zug vor dem Aufprall auf die Brücke bewahren müssen“, sagte er. Laut Mottram sollte die Untersuchung vorrangig klären, warum die Technologie im Zug versagt hat.

Das Auffälligste an dem Video des Einsturzes ist, wie schnell die Brücke einstürzte. Sobald sie sich zu verformen begann, stürzte sie vollständig ein. Dies liegt unter anderem daran, dass die Konstruktion als durchlaufende Fachwerkbrücke errichtet wurde, bestehend aus langen Stahlträgern, die sich über drei Hauptfelder erstrecken, anstatt aus mehreren Verbindungsstücken am Brückenfuß.

Eine Kollision mit einem großen Schiff wie der Dali würde die Auslegungslast der langen, sich verjüngenden Betonpfeiler, die die Fachwerkkonstruktion tragen, bei Weitem überschreiten. Sobald die Pfeiler versagen, würde die gesamte Fachwerkkonstruktion sehr schnell einstürzen, erklärt Andrew Barr, Doktorand am Institut für Bauingenieurwesen der Universität Sheffield.

„Dies ist ein Beispiel für einen sogenannten Kettensturz, bei dem das Versagen eines Bauteils zum Versagen des benachbarten Bauteils führt, welches dann die darüber liegende Last nicht mehr tragen kann. In diesem Fall führte der Einsturz des Pfeilers dazu, dass der nicht mehr abgestützte Teil des Fachwerks ausknickte und einstürzte. Da es sich um ein durchlaufendes Fachwerk handelt, wird die Last neu verteilt. Das Fachwerk dreht sich wie eine Wippe um den verbleibenden Pfeiler und hebt kurzzeitig das nördliche Feld an, bevor die Zugkräfte auch dieses zum Einsturz bringen. Infolgedessen stürzt das gesamte Fachwerk ins Wasser“, erklärte Barr.

An Khang (Laut Independent )

Quellenlink: https://vnexpress.net/ly-do-cau-my-sup-do-nhanh-khi-tau-hang-dam-trung-4727025.html