Il crollo del Tacoma Narrows Bridge il 7 novembre 1940 fu un evento drammatico e tragico, ma si rivelò anche un momento di svolta nell’ingegneria strutturale. Soprannominato “Galloping Gertie” per la sua inquietante danza nel vento, l’improvvisa caduta del ponte ha messo in luce difetti critici nella progettazione e nella comprensione dell’aerodinamica, alterando radicalmente il modo in cui gli ingegneri affrontano la costruzione del ponte.
Ascesa e caduta di Gertie al galoppo
Collegando Tacoma, Washington e la penisola di Kitsap, il Tacoma Narrows Bridge è stato inaugurato in pompa magna pochi mesi prima della sua fine disastrosa. All’epoca era il terzo ponte sospeso più lungo del mondo, una testimonianza dei progetti innovativi di Leon Moisseiff, un famoso ingegnere di ponti che aveva anche contribuito alla progettazione dell’iconico Golden Gate Bridge.
Tuttavia, fin dall’inizio si sono notate oscillazioni insolite. I lavoratori diedero al ponte il soprannome di “Galloping Gertie” e l’ingegnere F. Bert Farquharson e il suo team dell’Università di Washington furono incaricati di indagare sul problema, riconoscendo: “Quella notte, il ponte iniziò a galoppare”. Moisseiff riconobbe che altri ponti da lui progettati mostravano un comportamento simile, anche se con minore intensità.
Sforzi per stabilizzare il ponte
Man mano che le oscillazioni di Gertie diventavano più pronunciate, gli ingegneri si affrettavano a trovare una soluzione. Innanzitutto furono installati quattro martinetti idraulici che fungevano da ammortizzatori, rivelandosi inefficaci. Quindi, nel tentativo di ridurre il movimento, dei cavi temporanei sono stati legati al suolo lungo tutta la campata del ponte. Tuttavia, il 1° novembre, a causa del forte vento, un cavo si spezzò e il galoppo riprese.
Il team di Farquharson ha condotto un’ampia modellazione, creando un modello in scala di 16,5 metri (54 piedi) e una sezione di 2,4 metri (8 piedi) per identificare la causa principale. I test hanno rivelato che le raffiche di vento provenienti dai lati hanno causato la torsione del ponte. Hanno proposto una soluzione: praticare dei fori nelle travi o installare dei deflettori per bloccare il vento. L’implementazione di questi cambiamenti avrebbe potuto garantire una stabilità sufficiente in soli 10 giorni, mentre un retrofit completo avrebbe richiesto 45 giorni.
Un testimone del disastro
Sfortunatamente, queste riparazioni non sono mai state realizzate. La mattina del 7 novembre, Leonard Coatsworth, redattore del Tacoma News Tribune, stava guidando verso un cottage di famiglia sulla penisola con il cocker spaniel a tre zampe di sua figlia, Tubby, quando il ponte iniziò a oscillare violentemente. Ha chiamato il giornale, spingendo il giornalista Bert Brintnall e il fotografo Howard Clifford ad assistere in prima persona al disastro. Coatsworth ha raccontato di aver perso il controllo della sua auto mentre il ponte si inclinava, e Clifford ha descritto la strada che rimbalzava in modo così drammatico che era costretto a correre e talvolta a inginocchiarsi per evitare di rimanere sospeso in aria. Clifford è stata l’ultima persona a uscire in sicurezza dal ponte prima che crollasse.
Il momento catastrofico finale arrivò alle 11:02 quando un cavo di 17,5 m si spezzò e la campata centrale precipitò in acqua. Clifford e Brintnall sono riusciti a catturare la caduta del ponte con la telecamera. Tragicamente, Tubby il cane non è sopravvissuto ed è stata l’unica vittima del crollo.
Dalla tragedia all’intuizione: la scienza del flutter torsionale
Il crollo danneggiò in modo significativo la reputazione di Moisseiff e morì solo tre anni dopo. Tuttavia, il disastro ha offerto opportunità senza precedenti per l’analisi ingegneristica, portando a scoperte rivoluzionarie.
Un team di esperti alla fine ha individuato la causa del crollo in flutter torsionale. Un fattore cruciale è stato lo scivolamento del cavo della campata centrale, che si è separato in due lunghezze disuguali. Questo squilibrio ha permesso al ponte di torcersi e la torsione ha alterato l’angolo del vento rispetto alle travi principali del ponte. Il ponte cominciò ad assorbire più energia, amplificando il movimento. Quando la torsione si sincronizzava con i vortici del vento, il movimento diventava autosufficiente.
“In altre parole, le forze che agiscono sul ponte non erano più causate dal vento. Il movimento stesso dell’impalcato del ponte produceva le forze. Gli ingegneri chiamano questo movimento “autoeccitato”, come descritto dal Dipartimento dei trasporti dello Stato di Washington (WSDOT).
Alla fine, il ponte era troppo lungo, il suo ponte troppo leggero e la sua carreggiata troppo stretta per resistere efficacemente alle forze aerodinamiche. Il crollo del Tacoma Narrows Bridge è servito come una lezione dura ma vitale, cambiando radicalmente l’approccio alla progettazione dei ponti e inaugurando una nuova era di ingegneria eolica e considerazioni aerodinamiche nelle strutture su larga scala.
