Mengapa Jambatan Amerika Runtuh Dengan Cepat Apabila Kereta Api Kargo Melanggarnya

Reka bentuk 1970-an Jambatan Kunci Francis Scott mungkin tidak cukup kuat untuk melindunginya daripada daya kapal kontena yang besar.

Sebuah kapal kargo gergasi terhempas ke Jambatan Francis Scott Key di Baltimore, Maryland pada 26 Mac, menyebabkan ramai orang hilang dan menyebabkan kesan ekonomi dan sosial yang besar. Terdapat banyak persoalan mengenai perlanggaran itu, termasuk mengapa kapal itu melanggar jambatan secara langsung dan mengapa jambatan itu runtuh begitu cepat selepas kemalangan itu, menurut Independent . Pakar berkata mungkin terlalu awal untuk menyatakan dengan tepat apa yang berlaku dalam perlanggaran dan keruntuhan berikutnya. Walau bagaimanapun, mereka menekankan bahawa jambatan jenis ini amat diperlukan untuk dibina dengan perlindungan ranap sedemikian dan kuasa besar yang diperlukan untuk menyebabkan jambatan itu runtuh.

Jambatan telah runtuh pada masa lalu akibat perlanggaran kapal. Antara 1960 dan 2015, terdapat 35 jambatan utama runtuh selepas dilanggar kapal, menurut Toby Mottram, seorang penyelidik di Universiti Warwick. Risiko yang sentiasa ada itu telah mendorong pembinaan jambatan moden dengan rintangan ranap. Jurutera telah membangunkan satu siri keperluan dan penyelesaian keselamatan untuk memastikan kestabilan jambatan sekiranya berlaku perlanggaran.

Jambatan besar yang merentangi laluan air memerlukan perlindungan untuk tiang dan sokongannya. Perlindungan ini boleh mengambil pelbagai bentuk, kata Robert Benaim, pereka jambatan dan pelajar PhD di Royal Academy of Engineering. "Ia boleh menjadi perlindungan struktur, seperti memasukkan struktur keluli di dasar laut untuk menghentikan atau mengalihkan kapal, atau ia boleh menjadi pulau buatan untuk kapal besar, jadi mereka tidak pernah mendekati jeti," kata Benaim.

Jambatan Francis Scott Key agak moden, jadi pakar percaya ia dibina dengan jangkaan bahawa jeti jambatan itu mungkin dilanggar. Tiang adalah kritikal kerana sebarang kegagalan struktur di sana, terutamanya di bahagian tengah, boleh menyebabkan keseluruhan jambatan runtuh. Menurut Lee Cunningham, profesor madya kejuruteraan struktur di Universiti Manchester, jisim dan kelajuan kereta api adalah faktor utama dalam menentukan magnitud impak. Begitu juga, arah impak juga penting, dikira berdasarkan lokasi trafik.

Dalam kes Jambatan Francis Scott Key, reka bentuk jambatan itu pada tahun 1970-an mungkin tidak mengambil kira saiz dan kuasa besar kapal hari ini. Kapal kargo yang melanggar jambatan itu, yang dipanggil Dali, adalah besar—1,000 kaki panjang dan 160 kaki lebar—membawa tan kargo yang besar dan bergerak pada kelajuan yang tidak diketahui. Profesor Mottram berkata boleh dibayangkan bahawa jeti jambatan itu tidak direka bentuk untuk menahan skala perlanggaran kapal moden, kerana kapal seperti Dali tidak melalui Pelabuhan Baltimore pada masa itu. Walaupun Jambatan Kunci Baltimore memenuhi piawaian keselamatan dan peraturan reka bentuk tahun 1970-an, ia mungkin tidak mempunyai perlindungan untuk mengendalikan pergerakan kapal hari ini.

Bagaimanapun, Profesor Mottram turut menegaskan bahawa bukan hanya teknologi di jambatan itu yang gagal menghalang perlanggaran itu. “Teknologi navigasi sepatutnya menghalang kereta api daripada melanggar jambatan,” katanya. Menurut Mottram, keutamaan penyiasatan adalah untuk menjelaskan mengapa teknologi itu tidak berfungsi pada kereta api.

Apa yang menarik tentang video nahas itu ialah betapa cepatnya jambatan itu runtuh. Sebaik sahaja jambatan itu mula bergelung, ia runtuh sepenuhnya. Ini sebahagiannya kerana struktur itu dibina sebagai jambatan kekuda berterusan, diperbuat daripada kekuda keluli panjang yang merentasi tiga rentang utama, dan bukannya berbilang bahagian penyambung di kaki jambatan.

Perlanggaran dengan kapal besar seperti Dali akan jauh melebihi beban reka bentuk untuk tiang konkrit panjang dan tirus yang menyokong struktur kekuda. Sebaik sahaja tiang gagal, keseluruhan struktur kekuda akan runtuh dengan cepat, jelas Andrew Barr, seorang pelajar PhD di Jabatan Kejuruteraan Awam dan Struktur di Universiti Sheffield.

"Ini adalah contoh apa yang jurutera panggil runtuhan melata, di mana kegagalan dalam satu elemen struktur membawa kepada kegagalan dalam elemen bersebelahan, yang kemudiannya tidak dapat menyokong beban baru di atas. Dalam kes ini, keruntuhan jeti menyebabkan bahagian kekuda yang tidak disokong tergelincir dan jatuh. Kerana ia adalah kekuda berterusan, beban itu diagihkan semula buat sementara waktu di sekeliling kekuda gergaji. rentang sebelum ketegangan menyebabkan ia runtuh juga Akibatnya, keseluruhan kekuda runtuh ke dalam air, "kata Barr.

An Khang (Menurut Bebas )

Pautan sumber