Le 7 novembre 1940, la grande nouvelle du jour fut l’échec total et l’effondrement du pont Tacoma Narrows dans l’État de Washington. Le pont s’est tout simplement déchiré et est tombé dans les eaux de Puget Sound. Comment et pourquoi cela s’est-il produit sont des questions qui n’ont reçu que récemment des réponses adéquates.
Le rétrécissement de Tacoma marque le point le plus proche de Puget Sound entre la côte de Washington et la péninsule olympique. Un pont à travers le détroit signifiait que le gouvernement de l’État pouvait ouvrir une autre partie de l’État à l’expansion, ils voulaient donc en construire un.
Dans l’Amérique des années 1930, la tendance, en particulier pour les structures longues, était le pont suspendu gracieux. Les architectes et les ingénieurs recherchaient les conceptions les plus gracieuses, les plus légères et les plus minces. En conséquence, le pont Tacoma Narrows, une fois terminé, mesurait 5,939 1,810.2 pieds (39 11.9 mètres) de long et 1 pieds (1940 mètres) de large. Il était également léger, en raison des poutres à plaques peu profondes utilisées dans la construction. Gracieux? Indubitablement. Il a été ouvert à la circulation le XNUMXer juillet XNUMX.
Le public ne savait pas que le pont avait manifesté un comportement inhabituel pendant la phase de construction, mais il a rapidement compris que tout n’allait pas bien avec leur grand pont grêle. Les experts avaient remarqué un mouvement linéaire inhabituel le long de la chaussée lorsque le vent se levait, comme c’est souvent le cas à travers les Narrows. Les ingénieurs ont tenté de compenser une partie de cette oscillation en installant des tampons hydrauliques et des câbles d’arrimage en acier pour la stabiliser. Pourtant, la travée centrale avait l’habitude d’onduler de haut en bas, un peu comme des montagnes russes.
Les conducteurs ont vite découvert que les voitures devant eux semblaient disparaître dans des vallées, réapparaissant au sommet de la colline. Les gens sont venus de loin pour conduire sur le pont des montagnes russes. Les habitants ont rapidement surnommé la structure «Galloping Gertie» et elle est restée.
Le 7 novembre 1940, la police d’État et le département des routes ont fermé le pont à la circulation vers 10 heures du matin, après que des rapports d’ondulations de 3 à 5 pieds (1 à 1.5 mètre) de hauteur aient été signalés, avec des vents dépassant 35 mph (56.3 km/h). Heureusement, une seule personne était encore dessus et il a réussi à descendre avant que la travée centrale ne s’effondre. Alors que la foule rassemblée regardait avec une horreur fascinée, la travée centrale a commencé à se tordre d’un côté à l’autre, ainsi qu’à se déplacer de haut en bas. Tous ceux qui regardaient savaient que le pont ne pourrait pas résister longtemps à ce genre de mouvement.
Vers 10 h 30, les premiers morceaux de trottoir ont commencé à tomber. À 11 h 02, les câbles retenant la travée centrale ont commencé à céder et la section ouest s’est renversée et s’est écrasée dans l’eau. À 11 h 09, la partie restante de la travée centrale avait également disparu. Au galop Gertie n’était plus. Il ne reste que les travées latérales et les tours.
Alors la question hantait les ingénieurs : qu’est-il arrivé à leur pont ? Un article de cette envergure ne peut pas explorer toutes les questions de physique et d’aérodynamique impliquées, mais la première hypothèse soutenait que la résonance du vent l’avait détruit. Des tests ultérieurs et des modèles d’ingénierie ont montré que ce n’était probablement pas le cas.
En fait, l’échec du pont Tacoma Narrows était une combinaison de nombreux facteurs, y compris des défauts de conception. Il a utilisé des poutres à plaques peu profondes pour réduire le poids au lieu de fermes de raidissement ouvertes profondes, ce qui a rendu le pont moins stable. Aussi, la structure, tout simplement, était trop longue pour sa largeur. Un pont plus large aurait pu survivre, mais la chaussée était trop étroite pour résister aux autres contraintes.
L’aérodynamique et un phénomène au son étrange appelé auto-excitation ont également joué un rôle. Au fur et à mesure que la travée a commencé à onduler et est devenue plus instable, l’instabilité a alimenté plus d’instabilité. Par conséquent, lorsque la travée a commencé son mouvement de torsion, elle a également alimenté les flammes d’instabilité, jusqu’à ce que la structure s’effondre. Auto-excitation signifie qu’une chose en entraîne une autre, se retournant sur elle-même jusqu’à l’effondrement. Le film de l’effondrement de Gertie est disponible en ligne, tout comme les images de la chaussée sinueuse et sinueuse. De nombreux articles, également en ligne, peuvent être consultés pour plus de réponses à la question pourquoi.
La Seconde Guerre mondiale et la pénurie d’acier qui en a résulté ont retardé la construction d’un autre pont de Tacoma Narrows. La seconde travée, du type suspension à câbles d’acier, a été inaugurée le 14 octobre 1950. Cette fois-ci, les ingénieurs ont étudié et modélisé des conceptions pendant quatre ans avant de finaliser leurs choix. Celui-ci n’allait pas s’effondrer. En tant que pont à péage, il s’est rentabilisé et présente actuellement la cinquième plus longue travée en Amérique du Nord.
Le galop de Gertie a coûté des millions de dollars à l’État de Washington, mais son échec a révolutionné la profession de constructeur de ponts. Les conceptions sont désormais soumises à des tests et à une modélisation rigoureux avant d’être construites, ce qui permet d’économiser de l’argent et des vies humaines.