Colapso del puente de Tacoma Narrows (1940)

Introducción:

El puente de Tacoma Narrows es un puente colgante de 1600 metros de longitud con una distancia entre apoyos de 850 m (el tercero más grande del mundo en la época en que fue construido).

Puente de Tacoma Narrows (actual)

Forma parte de la carretera Washington State Route 16 en su paso a través de Tacoma Narrows de Puget Sound desde Tacoma a Gig Harbor (Estados Unidos).

La primera versión de este puente se hizo famoso por su dramático colapso estructural el 7 de noviembre de 1940 a las 11:00. La construcción del actual puente finalizó en 1950.

Inauguración del puente de Tacoma Narrows

Causa del colapso:

El puente estaba constituido por vigas de acero al carbono ancladas en grandes bloques de hormigón. En este diseño, el viento sería redirigido por arriba y por debajo de la estructura. Al poco tiempo de haber concluido la construcción, se descubrió que el puente se deformaba y ondulaba en forma peligrosa aún en condiciones de viento relativamente benignas para la zona.

Puente deformándose

Esta resonancia era de tipo longitudinal, por lo que el puente se deformaba en dirección longitudinal, con la calzada elevándose y descendiendo alternativamente en ciertas zonas. La mitad de la luz principal se elevaba mientras que la otra porción descendía. Sin embargo, se consideraba que la estructura del puente era suficiente como para asegurar que la integridad estructural del puente no estaba amenazada.

La falla del puente ocurrió a causa de un modo de torsión nunca antes observado, con vientos de apenas 65 km/hora. En este modo de torsión, cuando el lado derecho de la carretera se deforma hacia abajo, el lado izquierdo se eleva, y viceversa, con el eje central de la carretera permaneciendo quieto.

Torsión del puente

Esta vibración fue inducida por flameo aeroelástico, que se origina cuando una perturbación de torsión aumenta el ángulo de ataque del puente (o sea el ángulo entre el viento y el puente) hasta el punto en que se produce la pérdida de sustentación, y el puente comienza a deformarse en la dirección opuesta. En el caso del puente de Tacoma Narrows, este modo estaba amortiguado en forma negativa, por lo que la amplitud de la oscilación aumentaba con cada ciclo porque la energía aportada por el viento excedía la que se disipaba en la flexión de la estructura.

Finalmente, la amplitud del movimiento aumenta hasta que se excede la resistencia de una parte vital, en este caso los cables de suspensión. Una vez que varios de los cables fallaron, el peso de la cubierta se transfirió a los cables adyacentes, que no soportaron el peso, y se rompieron en sucesión hasta que casi toda la cubierta central del puente cayó al agua.

Colapso estructural

Afortunadamente no hubo que lamentar perdidas de vidas humanas como consecuencia del derrumbe del puente.

Os dejo un vídeo en el que se muestran las deformaciones y el colapso final.