Resonanz-SchwingungenResonanz-Schwingungen

Einsturz der

Tacoma-Narrows-Brücke

Die Tacoma - BrückeDie Tacoma- Brücke überspannte eine Meeresenge bei der Stadt Tacoma im Bundesstaat Washington der USA.

Bald nach der Eröffnung beobachtete man schon bei leichtem Wind ein Vibrieren. Die Leute nannten sie daher "Galloping Gertie".

Am 7. November 1940 begann der Mittelteil der Brücke bei nicht allzu starkem Wind zu schwingen …

Physikalischer Hintergrund

Bei einer Windgeschwindigkeit von 60 km/h führte der Mittelteil der Brücke Auf- und Abschwingungen mit einer Frequenz von 0,6 Hz und einer Schwingungsweite von 0,5 m aus.

Dann setzte eine Drehschwingung mit einer Frequenz von 0,2 Hz ein. Zeitweise war der linke Gehweg 8,5 m höher als der rechte und umgekehrt.

http://www.physik.uni-muenchen.de/leifiphysik/web_ph11/umwelt-technik/08resonanzbruecke/bridgeindex.htm

Grund für den Einsturz war die ResonanzResonanz:

Der Wind hatte die Brücke zu Schwingungen in ihrer Eigenfrequenz angeregt.

Der gleichmäßige Wind verursachte immer stärkere Schwingungen und bewirkte so die Katastrophe.

Die Brücke stürzte ein.

http://www.cornelsen.de/physikextra/htdocs/Resonanz.html

Bilder vom Einsturz:

http://ta.twi.tudelft.nl/nw/users/vuik/information/tacoma_eng.html

Video vom Einsturz:

http://www.civeng.carleton.ca/Exhibits/Tacoma_Narrows/index.html

Konsequenzen:

Die Brücke wurde in gleicher Bauweise neu errichtet. Jedoch versteifte man die Konstruktion und änderte so die Eigenfrequenz. Normale Windstärken können ihr jetzt nichts mehr anhaben.

Eine Folge dieses Brückeneinsturzes war, dass heute alle Hängebrücken vor ihrem Bau als Modell im Windkanal getestet werden.

http://www.cornelsen.de/physikextra/htdocs/Resonanz.html