Como a ponte vibra


Pontes pênseis vibram durante terremotos e ventos fortes. Este modelo em escala 1:500 da Ponte Golden Gate exibe os padrões de vibração (também chamados de modos de vibração) inerentes em pontes suspensas. São usadas correntes para modelar os cabos e peças segmentadas para modelar o tabuleiro da pista de rolamento, de modo que os padrões de vibração sejam exagerados e observados com mais facilidade.

Tipos de movimento - veja como a ponte se move

Balançando ao vento

No modelo, empurre a área do VÃO CENTRAL para um lado e solte.
Este é o modo de vibração transversal básico. A Ponte Golden Gate leva cerca de 20 segundos para completar um balanço para frente e para trás. O tempo necessário para completar um ciclo para frente e para trás é o período de vibração. Estruturas muito grandes e pesadas como a Ponte Golden Gate movem-se lentamente e, portanto, têm períodos de vibração longos. O modelo é menor e mais leve do que a ponte verdadeira, portanto ele vibra mais rápido. Quando ventos constantes de oeste sopram pelo tabuleiro da ponte, eles empurram o tabuleiro para o leste, normalmente curvando ou vergando cerca de um metro ou de alguns pés. Para ventos muito fortes, o tabuleiro está projetado para curvar-se horizontalmente no meio do vão central por 8,4 metros (27,7 pés).

 

Ação tremulante do vento

Torça e puxe para baixo na área do VÃO CENTRAL.
Observe como o tabuleiro em ambos os lados torce-se na direção oposta. Torça e puxe para baixo a seção do tabuleiro rotulada de VÃO 1/4. Observe como o tabuleiro do lado oposto torce-se na outra direção. Este padrão de torção ou modo de vibração torcional levou ao desabamento da Ponte Tacoma Narrows em 1940.

Vibração vertical

Pressione no VÃO CENTRAL e solte rapidamente.
Observe que o tabuleiro oscila ou vibra para cima e para baixo cerca de duas vezes por segundo. Este é o modo de vibração vertical básico deste modelo. A Ponte Golden Gate, 500 vezes maior, leva cerca de 8 segundos para completar um ciclo desta oscilação.

Sacudindo a área de ancoragem

Sacuda a área de ANCORAGEM de um lado para outro.
Observe como as ondas se propagam ao longo do tabuleiro. Experimente sacudir mais rápido e mais devagar. Qual o ritmo que faz o modelo da ponte se mover mais? As pontes reagem ou vibram com mais intensidade a terremotos quando o movimento de abalo do solo corresponde ao período de vibração da ponte.