El colapso del puente Tacoma Narrows: un punto de inflexión en la ingeniería

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El colapso del puente Tacoma Narrows el 7 de noviembre de 1940 fue un acontecimiento dramático y trágico, pero también resultó ser un momento decisivo en la ingeniería estructural. Apodado “Galloping Gertie” por su inquietante danza en el viento, la caída repentina del puente expuso fallas críticas en el diseño y la comprensión de la aerodinámica, alterando fundamentalmente la forma en que los ingenieros abordan la construcción del puente.

El ascenso y la caída de Gertie al galope

El puente Tacoma Narrows, que conecta Tacoma, Washington y la península de Kitsap, se inauguró con fanfarria pocos meses antes de su desastroso final. En ese momento, era el tercer puente colgante más largo del mundo, un testimonio de los diseños innovadores de Leon Moisseiff, un renombrado ingeniero de puentes que también había contribuido al diseño del icónico puente Golden Gate.

Sin embargo, casi desde el principio se notaron oscilaciones inusuales. Los trabajadores le dieron al puente el apodo de “Galloping Gertie”, y el ingeniero F. Bert Farquharson y su equipo de la Universidad de Washington recibieron la tarea de investigar el problema y reconocieron: “Esa noche, el puente comenzó a galopar”. Moisseiff reconoció que otros puentes que había diseñado presentaban un comportamiento similar, aunque con menos intensidad.

Esfuerzos para estabilizar el puente

A medida que las oscilaciones de Gertie se hicieron más pronunciadas, los ingenieros se apresuraron a encontrar una solución. En primer lugar, se instalaron cuatro gatos hidráulicos para que actuaran como amortiguadores, lo que resultó ineficaz. Luego, en un intento por reducir el movimiento, se ataron cables temporales al suelo a lo largo del tramo del puente. Sin embargo, un cable se rompió durante los fuertes vientos del 1 de noviembre y se reanudó el galope.

El equipo de Farquharson realizó un modelado exhaustivo, creando un modelo a escala de 54 pies (16,5 metros) y una sección de 8 pies (2,4 m) para identificar la causa raíz. Sus pruebas revelaron que las ráfagas de viento que soplaban desde los lados hicieron que el puente se torciera. Propusieron una solución: perforar agujeros en las vigas o instalar deflectores para bloquear el viento. La implementación de estos cambios podría haber proporcionado suficiente estabilidad en solo 10 días, y una modernización completa habría tardado 45 días.

Un testigo del desastre

Desafortunadamente, estas reparaciones nunca llegaron a buen término. En la mañana del 7 de noviembre, Leonard Coatsworth, redactor del Tacoma News Tribune, conducía hacia una cabaña familiar en la península con el cocker spaniel de tres patas de su hija, Tubby, cuando el puente comenzó a balancearse violentamente. Llamó al periódico, lo que llevó al reportero Bert Brintnall y al fotógrafo Howard Clifford a presenciar el desastre de primera mano. Coatsworth relató haber perdido el control de su automóvil cuando el puente se inclinó, y Clifford describió que la carretera rebotaba tan dramáticamente que se vio obligado a correr y, a veces, arrodillarse para evitar quedar suspendido en el aire. Clifford fue la última persona en salir con seguridad del puente antes de que colapsara.

El último momento catastrófico llegó a las 11:02 a. m., cuando un cable de 57 pies (17,5 m) se rompió y el tramo central se hundió en el agua. Clifford y Brintnall pudieron capturar la caída del puente con la cámara. Trágicamente, el perro Tubby no sobrevivió y fue la única víctima del colapso.

De la tragedia a la percepción: la ciencia del aleteo torsional

El colapso dañó significativamente la reputación de Moisseiff, que falleció apenas tres años después. Sin embargo, el desastre brindó oportunidades incomparables para el análisis de ingeniería, lo que condujo a descubrimientos innovadores.

Un equipo de expertos finalmente identificó la causa del colapso como un aleteo torsional. Un factor decisivo fue el deslizamiento del cable central, que se separó en dos tramos desiguales. Este desequilibrio permitió que el puente se torciera y la torsión alteró el ángulo del viento en relación con las vigas principales del puente. El puente empezó a absorber más energía, amplificando el movimiento. Cuando la torsión se sincronizaba con los vórtices del viento, el movimiento se volvía autosostenible.

“En otras palabras, las fuerzas que actuaban sobre el puente ya no eran causadas por el viento. El propio movimiento del tablero del puente producía las fuerzas. Los ingenieros llaman a este movimiento “autoexcitado”, como lo describe el Departamento de Transporte del Estado de Washington (WSDOT).

Al final, el puente era demasiado largo, su plataforma demasiado liviana y su calzada demasiado estrecha para resistir eficazmente las fuerzas aerodinámicas. El colapso del puente Tacoma Narrows sirvió como una dura pero vital lección, cambiando fundamentalmente el enfoque del diseño de puentes y marcando el comienzo de una nueva era de ingeniería eólica y consideraciones aerodinámicas en estructuras a gran escala.