Если все шагают в ногу - мост обрушивается?

Правда, приведённая в заголовке строчка поэта Александра Галича заканчивается восклицательным знаком. Это верно — таков закон физики. А вопросительный знак поставлен потому, что уж очень эксцентрично ведут себя мосты под воздействием резонанса.

По всей видимости, Галич имел в виду случай, произошедший в 1905 году в Петербурге: 2 февраля 1905 года рухнул Египетский мост через реку Фонтанку. Одни источники указывают, что по мосту строевым шагом проходил военный отряд и от возникшего резонанса мост и разрушился. Другие утверждают, что скакал кавалерийский отряд и из-за слабости мост обвалился. Как бы ни было, но с тех пор по мосту военным предписано идти шагом вразнобой.

Ещё раньше, в 1750 году, подобная «военно-мостовая» оказия была зафиксирована во французском городе Анжера. Также обрушение моста было и в 1830 году в Манчестере. Все эти явления относятся, если так можно выразиться, к человеческому резонансу. В основном же, происходят природные ветровые колебательные резонансы. Один из таких современных и странных случаев произошёл в Волгограде.

20 мая 2010 года около шести часов вечера в не очень ветреное время (скорость ветра была около 16 м/с) мост длиной чуть более одного километра, перекинутый через Волгу, начал раскачиваться. Огромная железобетонная махина весом в несколько сот тысяч тонн принялась волнообразно раскачиваться, словно пушинка на морских волнах. «Неподобающее» резонансное поведение моста впоследствии окрестили как «танцующий мост». Стоит в поисковых системах Интернета набрать искомое словосочетание, как сразу в первых строчках выходит результат про волгоградский мост.

К счастью, обошлось без разрушений и даже трещин. Случай «странный» в том смысле, что это единственный эпизод раскачивания балочного моста, а не подвесного, в коем самими инженерами предусмотрена «качка». В Волгограде, кроме того, не бывает землетрясений и сильных ураганов, не говоря уже про торнадо и тому подобные природные катастрофы.

Подобные ветровые резонансы встречаются довольно редко, особенно с разрушительными последствиями. В 1879 году в США обрушился Тэйский мост. Что удивительно, мостостроители рассчитали нагрузку с двадцатикратным запасом, но при этом просчитались с ветровой нагрузкой, которая и сыграла роковую роль. В 1940 году в США, опять же из-за ветровых перегрузок, рухнул Такомский мост.

Конечно, в этих и других случаях виновата не только природная стихия, но и недочёты строителей и проектировщиков. Как правило, все мостовые сооружения создаются с солидным запасом прочности, и всё-таки на резонансные проявления в виде дуновения ветра по-прежнему не очень-то достаточно обращают внимание. Просто всем трудно поверить (в т.ч. и инженерам), что здоровенный мост может запросто рухнуть от какого-то ветерка. Вот и на волгоградском мосту только после случившегося установили так называемые гасители ветровых волн — демпферы.

Вообще, резонанс — очень опасное явление. Лётчики опасаются воздушного резонанса — флаттера. В морских просторах изредка встречаются подобные страшные явления. Резонансные колебания трудно рассчитать, поэтому приходится уповать на самонадеянное авось. Такой пример. Проводился эксперимент с железным ленточным конвейером, который при скоростном доведении его до резонансных колебаний разорвался, словно нитка. Но при этом два тягача не могли его разорвать.

Сей факт говорит о том, что «нахрапистое» давление слабее и менее опасно, нежели такое практически неуловимое явление, как резонанс. Отсюда и просчёты при возведении мостов.