科学家破解桥梁摇晃之谜
时间:2017-12-07

  科学家揭开桥梁之谜 - 新闻 - 科学网

  人们想在过桥的时候保持水平,但是足够的行人可以动摇桥梁。这发生在2000年伦敦千禧桥首次开放时。成千上万的行人越过泰晤士河时,这座井井有条的悬索桥在脚下摇摇晃晃,迫使它关闭,造成数百万英镑的修缮。

  乔治亚州立大学亚历山大分校的伊格尔·比利赫说,千禧桥的摇摆是步行足迹与桥梁固有频率相一致的结果,每座桥梁的长度,宽度和材料都有自然的频率,而Belykh创造了一个模型显示有多少人需要过桥才能动摇它。

  想象一下,你正在摆动,并试图通过来回移动你的身体来提高挥杆。如果你动摇得太快或太慢,那么没有效果不能。但是,以合适的间隔移动你的腿让挥杆摆动。那些以一定的速度在桥上行走的人也是如此。如果一群人匹配桥梁的频率,它将开始摆动。

  过去人们认为人群越大,震动就越大。但是Belykh的模型表明,这不仅仅是同时摇摆,这是一个数字游戏,一旦人群达到临界质量,他们脚下的桥就会摇晃。

  我们正在试图准确地描述一次通过行人的桥梁的幻数。他说。在达到这个临界阈值之前,桥上的任何摇摆(如风)都太小而不能感觉到。

  但是,当适量的人同时在桥上行走时,震动的数量明显增加。

  一旦发生这种情况,事实上人们会采取类似的措施来稳定自己,这将使桥梁更加摇摆。比利赫说,人们调整自己的步伐,抵制这种摇摆,保持直立。

  德国马尔堡大学的布鲁诺·艾克哈特(Bruno Eckhardt)说,比利赫的研究仍然缺乏一个关键因素:人们在桥上行走的实验研究,而不是计算机模拟和数学模型。

  在任何这些模型最终成为土木工程规范之前,你必须收集他们发生的时间,桥梁的特点和每个桥梁的人数的详细证据“摇晃事件,看看这些模型是否可以帮助好的预测,他说(金楠)

  “中国科学”(2017年11月15日第二版)