Am 7. November 1940 war die große Neuigkeit des Tages der Totalausfall und Einsturz der Tacoma Narrows Bridge im Bundesstaat Washington. Die Brücke riss sich ganz einfach selbst auseinander und fiel ins Wasser des Puget Sound. Wie und warum es dazu kam, sind Fragen, die erst vor kurzem ausreichend beantwortet wurden.
Die Tacoma-„Narrows“ markieren den nächsten Punkt am Puget Sound zwischen der Küste von Washington und der Olympic-Halbinsel. Mit einer Brücke über die Enge konnte die Landesregierung einen weiteren Teil des Landes für die Erweiterung erschließen, also wollte man einen bauen.
In Amerika der 1930er Jahre war der Trend, insbesondere bei langen Bauwerken, die anmutige Hängebrücke. Architekten und Ingenieure suchten nach den anmutigsten, leichtesten und schlanksten Designs. Als Ergebnis war die Tacoma Narrows Bridge, wenn sie fertig war, 5,939 Fuß (1,810.2 Meter) lang und eine stabartige 39 Fuß (11.9 Meter) breit. Aufgrund der flachen Plattenträger, die beim Bau verwendet wurden, war es auch leicht. Anmutig? Zweifellos. Am 1. Juli 1940 wurde sie für den Verkehr freigegeben.
Die Öffentlichkeit wusste nicht, dass die Brücke während der Bauphase ein ungewöhnliches Verhalten gezeigt hatte, aber sie bekamen bald den Hinweis, dass mit ihrer hohen, spindeldürren Brücke nicht alles in Ordnung war. Experten hatten bei Wind eine ungewöhnliche lineare Bewegung entlang der Fahrbahn festgestellt, wie es oft durch die Narrows der Fall ist. Ingenieure versuchten, einen Teil dieser „Oszillation“ zu kompensieren, indem sie hydraulische Puffer und „Zurrkabel“ aus Stahl installierten, um sie zu stabilisieren. Dennoch hatte die Mittelspanne die Angewohnheit, sich auf und ab zu wellen, ähnlich wie bei einer Achterbahn.
Die Autofahrer entdeckten bald, dass die Autos vor ihnen in „Tälern“ zu verschwinden schienen und am Kamm des Hügels wieder auftauchten. Die Leute kamen von nah und fern, um auf der Achterbahnbrücke zu fahren. Die Einheimischen nannten die Struktur schnell „Galloping Gertie“ und sie blieb hängen.
Am 7. November 1940 schlossen die Staatspolizei und das Autobahnamt die Brücke gegen 10 Uhr für den Verkehr, nachdem Berichte über Wellen von 3 bis 5 Fuß (1 bis 1.5 Meter) Höhe mit Windgeschwindigkeiten von mehr als 35 km/h gemeldet worden waren. Glücklicherweise befand sich nur noch eine Person darauf, und er schaffte es, auszusteigen, bevor das Mittelfeld einstürzte. Während die versammelte Menge fasziniert zusah, begann sich die Mittelspanne von einer Seite zur anderen zu drehen und sich auf und ab zu bewegen. Alle, die zusahen, wussten, dass die Brücke dieser Art von Bewegung nicht lange standhalten konnte.
Gegen 10 Uhr fielen die ersten Pflastersteine. Um 30:11 Uhr begannen die Kabel, die das Mittelfeld hielten, nachzugeben, und der westliche Abschnitt überschlug sich und stürzte ins Wasser. Um 02:11 Uhr war auch der verbleibende Teil der Mittelspanne verschwunden. Galoppierende Gertie war nicht mehr. Nur die seitlichen Spannweiten und Türme blieben.
Die Frage beschäftigte die Ingenieure also: Was ist mit ihrer Brücke passiert? Ein Artikel dieses Umfangs kann nicht alle damit verbundenen physikalischen und aerodynamischen Fragen untersuchen, aber die erste Hypothese ging davon aus, dass Windresonanz sie zerstörte. Spätere Tests und Konstruktionsmodelle zeigten, dass dies wahrscheinlich nicht der Fall war.
Tatsächlich war das Versagen der Tacoma Narrows Bridge eine Kombination vieler Faktoren, einschließlich Konstruktionsfehlern. Es wurden flache Plattenträger verwendet, um das Gewicht zu reduzieren, anstelle von tief offenen Versteifungsbindern, die die Brücke weniger stabil machten. Außerdem war die Struktur ganz einfach zu lang für ihre Breite. Eine breitere Brücke hätte überlebt, aber die Fahrbahn war zu schmal, um den anderen Belastungen standzuhalten.
Auch die Aerodynamik und ein seltsam klingendes Phänomen namens „Selbsterregung“ spielten eine Rolle. Als die Spanne anfing zu wellen und instabiler wurde, führte die Instabilität zu mehr Instabilität. Als die Spannweite ihre Verdrehbewegung begann, speiste sie daher auch die Instabilitätsflammen, bis die Struktur versagte. „Selbsterregung“ bedeutet, dass eins zum anderen führt und sich bis zum Zusammenbruch auf sich selbst umdreht. Der Film von Gerties Zusammenbruch ist online verfügbar, ebenso wie Bilder der welligen, kurvenreichen Fahrbahn. Viele Papiere, auch online, können nach weiteren Antworten auf die „Warum“-Frage gelesen werden.
Der Zweite Weltkrieg und die daraus resultierende Stahlknappheit verzögerten den Bau einer weiteren Tacoma Narrows Bridge. Die zweite Spannweite der Stahlseilaufhängung wurde am 14. Oktober 1950 eröffnet. Dieses Mal studierten und modellierten Ingenieure vier Jahre lang Konstruktionen, bevor sie ihre Entscheidungen trafen. Dieser hier würde nicht zusammenbrechen. Als Mautbrücke hat sie sich bezahlt gemacht und verfügt derzeit über die fünftlängste Spannweite in Nordamerika.
Die galoppierende Gertie kostete den Staat Washington Millionen Dollar, aber ihr Scheitern revolutionierte den Beruf des Brückenbauers. Designs werden jetzt strengen Tests und Modellierungen unterzogen, bevor sie jemals gebaut werden, wodurch Geld und Menschenleben gespart werden.