O colapso da ponte Tacoma Narrows em 7 de novembro de 1940 foi um evento dramático e trágico, mas também provou ser um divisor de águas na engenharia estrutural. Apelidada de “Galloping Gertie” por sua dança perturbadora ao vento, a queda repentina da ponte expôs falhas críticas no projeto e na compreensão da aerodinâmica, alterando fundamentalmente a forma como os engenheiros abordam a construção da ponte.
A ascensão e queda da galopante Gertie
Conectando Tacoma, Washington e a Península Kitsap, a Ponte Tacoma Narrows foi inaugurada com alarde poucos meses antes de seu fim desastroso. Na época, era a terceira ponte suspensa mais longa do mundo, um testemunho dos designs inovadores de Leon Moisseiff, um renomado engenheiro de pontes que também contribuiu para o projeto da icônica Ponte Golden Gate.
No entanto, oscilações incomuns foram notadas quase desde o início. Os trabalhadores deram à ponte o apelido de “Galloping Gertie”, e o engenheiro F. Bert Farquharson e sua equipe da Universidade de Washington foram encarregados de investigar o problema, reconhecendo: “Naquela noite, a ponte começou a galopar”. Moisseiff reconheceu que outras pontes que projetou exibiam comportamento semelhante, embora com menos intensidade.
Esforços para estabilizar a ponte
À medida que as oscilações de Gertie se tornavam mais pronunciadas, os engenheiros lutavam para encontrar uma solução. Primeiro, quatro macacos hidráulicos foram instalados para atuar como amortecedores, revelando-se ineficazes. Depois, na tentativa de reduzir o movimento, cabos temporários foram amarrados ao solo ao longo do vão da ponte. No entanto, um cabo rompeu-se durante ventos fortes em 1º de novembro e o galope foi retomado.
A equipe de Farquharson conduziu uma modelagem extensiva, criando um modelo em escala de 54 pés (16,5 metros) e uma seção de 8 pés (2,4 m) para identificar a causa raiz. Seus testes revelaram que rajadas de vento laterais causaram a torção da ponte. Eles propuseram uma solução: fazer furos nas vigas ou instalar defletores para bloquear o vento. A implementação destas mudanças poderia ter proporcionado estabilidade suficiente em apenas 10 dias, com uma modernização completa demorando 45 dias.
Uma testemunha do desastre
Infelizmente, esses reparos nunca se concretizaram. Na manhã de 7 de novembro, Leonard Coatsworth, editor do Tacoma News Tribune, estava dirigindo para uma casa de família na península com o cocker spaniel de três pernas de sua filha, Tubby, quando a ponte começou a balançar violentamente. Ele ligou para o jornal, levando o repórter Bert Brintnall e o fotógrafo Howard Clifford a testemunhar o desastre em primeira mão. Coatsworth contou que perdeu o controle de seu carro quando a ponte tombou, e Clifford descreveu a estrada balançando tão dramaticamente que ele foi forçado a correr e às vezes ajoelhar-se para evitar ficar suspenso no ar. Clifford foi a última pessoa a sair da ponte com segurança antes que ela desabasse.
O momento final e catastrófico chegou às 11h02, quando um cabo de 17,5 m (57 pés) se rompeu e o vão central mergulhou na água. Clifford e Brintnall conseguiram capturar a queda da ponte diante das câmeras. Tragicamente, o cachorro Tubby não sobreviveu e foi a única vítima do colapso.
Da tragédia ao insight: a ciência da vibração torcional
O colapso prejudicou significativamente a reputação de Moisseiff, e ele faleceu apenas três anos depois. No entanto, o desastre proporcionou oportunidades incomparáveis para análises de engenharia, levando a descobertas inovadoras.
Uma equipe de especialistas finalmente identificou a causa do colapso como vibração de torção. Um fator crucial foi o deslizamento do cabo do meio do vão, que se separou em dois comprimentos desiguais. Este desequilíbrio permitiu que a ponte torcesse, e a torção alterou o ângulo do vento em relação às vigas principais da ponte. A ponte começou a absorver mais energia, amplificando o movimento. Quando a torção foi sincronizada com os vórtices do vento, o movimento tornou-se autossustentável.
“Em outras palavras, as forças que atuam na ponte não eram mais causadas pelo vento. O próprio movimento do tabuleiro da ponte produzia as forças. Os engenheiros chamam isso de movimento “autoexcitado”, conforme descrito pelo Departamento de Transportes do Estado de Washington (WSDOT).
Em última análise, a ponte era demasiado longa, o seu tabuleiro demasiado leve e a sua estrada demasiado estreita para resistir eficazmente às forças aerodinâmicas. O colapso da ponte Tacoma Narrows serviu como uma lição dura, mas vital, mudando fundamentalmente a abordagem do projeto de pontes e inaugurando uma nova era de engenharia eólica e considerações aerodinâmicas em estruturas de grande escala.
