Новости города БезФормата.Ru
Нижний Новгород
Главные новости
 
Задать вопрос?

«Танец» моста. Ученые выяснили, что может разрушить речные переправы

Критическое число пешеходов для каждого моста своё.  Для лондонского «Миллениума» - 165 человек. - АиФ Н.Новгород
Поезд выезжает из тоннеля под Ла-Маншем. - АиФ Н.Новгород
«Танец» моста. Ученые выяснили, что может разрушить речные переправы - АиФ Н.Новгород
Понти-ди-Дона-Мария-Пиа, спроектированный Эйфелем. - АиФ Н.Новгород
«Танец» моста. Ученые выяснили, что может разрушить речные переправы - АиФ Н.Новгород
Фото: images.aif.ru
Статья из газеты: Еженедельник "Аргументы и Факты" № 48 29/11/2017

Как избежать неустойчивости мостов и тем более катастроф - в материале «АиФ-Нижний Новогород».

Критическое число пешеходов для каждого моста своё. Для лондонского «Миллениума» - 165 человек. © / Public Domain вместе с сыном, профессором Университета штата Джорджия (США) Игорем Белых.

Работу нижегородцев опубликовали в одном из самых авторитетных в мире научных изданий Science Advances, написали об открытии в The NewYork Times. Владимир Белых рассказал «АиФ-НН», как разработанная математическая модель сможет помочь конструкторам  сделать мосты более безопасными.

Мост руководит пешеходами

NN . AIF . RU : - Владимир Николаевич, за век переправы не раз начинали внезапно ходить ходуном или разрушаться. Почему? 

Владимир Белых: - Учёные не раз пытались объяснить, почему жёсткая конструкция моста начинает внезапно раскачиваться под пешеходами или конным строем - считается, что колонна, двигаясь синхронно, вызывает резонанс.

От Ла-Манша до Хоккайдо. Мосты и тоннели, которые связывают разные страны Но это не так. Синхронность движения приводит к усилению колебаний, а начало «качания» - это нелинейный эффект динамики взаимодействия пешеходов и моста. Когда пешеходы двигаются несинхронно, при определённых условиях конструкция неожиданно для них начинает колебаться. Так было во время открытия моста «Миллениум» в Лондоне в 2000 году. Почему же движения сотен людей с разной походкой, скоростью ходьбы синхронизируются и мост начинает шататься? В 2005 году в журнале Nature об этом вышла статья группы учёных под руководством профессора Центра прикладной математики при Корнелльском университете, известного математика Стивена Строгаца. Но модель группы Строгаца была, на наш взгляд, упрощённой. Мы доказали, что расчёты коллег много что прояснили, но были неточными.

Пешеход на языке математиков - автоколебательная система. Идущие пешеходы вызывают колебания конструкции, и мост отвечает, сначала незаметно, а потом начинает пешеходами руководить: не осознавая, пешеходы двигаются синхронно.

Но чтобы колебалась большая конструкция,  нужно критическое число людей, для каждого моста своё (для «Миллениума» - 165). Если вовлечь в колебания больше пешеходов, мост может разрушиться.

Предсказать это критическое число инженеры не в силах. Все расчётные схемы анализируют линейные колебания, а пешеходы двигаются в разных направлениях, нелинейно. И мосты начинают двигаться не на тех частотах, на которые рассчитывают конструкторы. Вычислить это помогает наша модель.

  • © Reuters / Stringer
  • © www.globallookpress.com
  • © Commons.wikimedia.org
  • © Commons.wikimedia.org / Stefan Krause
  • © www.globallookpress.com
  • © www.globallookpress.com
  • © www.globallookpress.com
  • © Commons.wikimedia.org / Tysto
  • © Commons.wikimedia.org / George Gastin
  • © Commons.wikimedia.org / Roger Veringmeier
  • Катастрофу предотвратит математика

    - На Волге тоже есть «танцующие» мосты. Например, на мосту в Волгограде не было пешеходов - колебания вызвал сильный ветер. Почему?

    - Мы просчитывали и его влияние на мост. Симметричные опоры переправы, обдуваемые ветром, неминуемо начинают совершать незатухающие колебания. Возьмите упругий стержень и подуйте на него из пылесоса - он будет вибрировать.

    Кстати, именно из-за ветра произошла одна из крупнейших в истории мостостроения катастроф - 7 ноября 1940 года обрушился мост через реку Такома в США (амплитуды колебания моста доходили до 1,5 м,  конструкция  изгибалась под углом до 45 градусов к горизонту и в итоге  разрушилась. - Авт.). Почему мост через Такому развалился - вопрос до сих пор открытый. Мы собираемся ответить на него.

    «Можно будет пройти». Первая прогулка в Крым состоится в 2017 году На наш взгляд, дело в определённой скорости и направлении ветра. Симметричные опоры Такомского моста попали под равномерный обдув. Поэтому при строительстве переправы лучше использовать несимметричные конструкции.

    В своей работе мы дали конкретные рекомендации, как избегать неустойчивости и тем более катастроф. Но остаётся и много нерешённых проблем - в частности, это касается ветровых нагрузок и других воздействий окружающей среды. При проектировании инженеры, пользуясь разработанными и утверждёнными методиками, тем не менее не могут предсказать неожиданные изменения динамики. Это может повлечь катастрофы. Разрушение моста через Такому, трагедия на Саяно-Шушенской ГЭС, шатание волгоградского моста - яркие тому примеры. Предотвратить катастрофу с помощью математической задачи - вот наша главная цель.

    Мы с сыном Игорем и его аспирантами работаем и над тем, чтобы создать рекомендации по расчёту безопасных конструкций мостов. Также мы будем исследовать, какие колебания вызывает движущийся транспорт. Хотим точнее прогнозировать эти опасные явления.

    От Ла-Манша до Хоккайдо. Мосты и тоннели, которые связывают разные страны   Дорогая безопасность

    - 10 млн рублей  решили потратить власти на проверку «танцевальных способностей» нового моста через Ахтубу - приток Волги. Когда же нижегородское открытие будут использовать для тестирования построенных мостов и при проектировании новых?

    - В США планируют применять нашу модель в строительных нормах. А вот будут ли её использовать в России, большой вопрос. Выходить с инициативой к чиновникам - это не задача учёных. У нас сначала строят, затем укрепляют за миллионы.

    Чтобы по-хорошему возводить мосты, нужно начинать с моделей. Чтобы просчитать воздействие ветра и других условий окружающей среды, модель нужно поместить в аэродинамическую трубу. Так тестируют новые самолёты. И пусть это дорого, но можно же потратиться на тестирование типичного проекта, который потом будет тиражироваться и на Волге, и на других реках. 

    Тест: Угадайте 9 знаменитых мостов мира Взять, к примеру, строящийся мост через Керченский пролив - там очень тяжёлая волновая и ветровая обстановка и также могут возникать колебания. Поэтому, проектируя переправу, как сообщают СМИ, всё сначала просчитывали на моделях.

    Посмотрите, какие мощные опоры, «быки» у Канавинского моста, построенного ещё в 1930-е годы! Сейчас так уже не строят. Конструкции переправ стали более изящными, а вот безопаснее ли они - вопрос. 

    Продолжая нашу работу,  в Технологическом университете Джорджии специалисты по механике планируют провести эксперименты по нашей модели. Тогда мы поставим точку с Такомским мостом! Досье Владимир Белых - доктор физико-математических наук, профессор. Окончил радиофак Горьковского госуниверситета. Зав. кафедрой математики ВГУВТ, заслуженный деятель науки РФ. Специалист по теории нелинейных колебаний и качественной теории динамических систем. Автор более 200 статей и одной монографии. Лауреат премии Ленинского комсомола, обладатель звания «Соросовский профессор».

    Денис Москвин проверил готовность строящейся школы в поселке Суроватиха к новому учебному году - НТА-ПриволжьеНижний Новгород. 27 мая. НТА-Приволжье — Денис Москвин проверил готовность строящейся школы в поселке Суроватиха к новому учебному году.
    27.05.2018 НТА-Приволжье
    Грозы и усиление юго-западного ветра до 13 — 18 м/с ожидаются в Нижегородской области в ближайшие чесы.
    27.05.2018 vGorodeN.Ru
    Торжественная церемония открытия Молодежного информационного агентства состоялась в центре занятости населения Нижнего Новгорода, сообщили в управлении по труду и занятости населения Нижегородской области.
    27.05.2018 Время Н
    27 мая, ГТРК "Нижний Новгород" . Полюбоваться красотами Приволжской столицы теперь можно будет, катаясь на велорикше.
    27.05.2018 ГТРК Нижний Новгород
    Нижний Новгород. 27 мая. НТА-Приволжье — Грозы с порывами ветра до 18 м/с ожидаются в Нижегородской области в ближайшие часы.
    27.05.2018 НТА-Приволжье
    Более 731 тысячи участников сдадут ЕГЭ в основной период экзаменов в России в 2018 году.
    27.05.2018 НИА Нижний Новгород
    Ремонт участка дороги на ул. Баумана завершен в Нижнем Новгороде. Об этом пресс-служба губернатора и правительства региона сообщила 27 мая 2018 года.
    27.05.2018 НИА Нижний Новгород
    27 мая, ГТРК "Нижний Новгород". К началу Чемпионата мира по футболу уже четверть российских бизнесменов, по данным опросов, предложат своим клиентам расплачиваться как наличными деньгами, так и с помощью платежных карт.
    27.05.2018 ГТРК Нижний Новгород
    На Парковом озере на Автозаводе найдено тело мёртвой женщины - Гипорт.руНижний Новгород. 26 мая 2018 года, на берегу автозаводского озера Парковое было найдено тело мертвой пожилой женщины.
    27.05.2018 Гипорт.ру
    Нижний Новгород. 26 мая. НТА-Приволжье — Злоумышленник украл кофе-машину из квартиры в Краснобаковском районе Нижегородской области.
    26.05.2018 НТА-Приволжье
    Тело 60-летней женщины извлечено из реки Люнда в Воскресенском районе Нижегородской области 25 мая, сообщил РИА «Время Н» источник в силовом ведомстве.
    27.05.2018 Время Н
    Пропавший мужчина из Дзержинска найден погибшим - Дзержинск.рф
    Пропавший мужчина из Дзержинска найден погибшим
      Полиция объявила в розыск 27-летнего жителя Дзержинска Александра Горюнова.
    Дзержинск.рф
    В Автозаводском районе обнаружен труп женщины на берегу озера
    На берегу озера «Парковое» в Автозаводском районе Нижнего Новгорода обнаружено тело мертвой женщины.
    Нижегородская правда
    СК подозревает депутата Думы Заволжья в оскорблении главы МСУ - АиФ Н.Новгород
    СК подозревает депутата Думы Заволжья в оскорблении главы МСУ
    По версии следствия, депутат на заседании оскорбил исполняющего обязанности председателя гордумы Александр Ефанов / АиФ Уголовное дело возбуждено в отношении депутата Думы города Заволжье,
    АиФ Н.Новгород
    Автор пьесы «Спойлеры» приехала в Дзержинск на спектакль по своему произведению - Дзержинск.рф  В Дзержинском театре драмы уже целый сезон с успехом идет спектакль «Спойлеры» по пьесе молодого драматурга Марии Огневой.
    27.05.2018 Дзержинск.рф
    Вандалы испортили работы уличных художников в Нижнем Новгороде (ФОТО) - vGorodeN.Ru    Минувшей ночью вандалы испортили работы уличных художников, созданные в рамках фестиваля «О’Город.
    27.05.2018 vGorodeN.Ru
    Тысячи гостей посетили фестиваль "Арзамасский гусь" в Нижегородской области - НТА-ПриволжьеНижний Новгород. 27 мая. НТА-Приволжье — Тысячи гостей посетили фестиваль "Арзамасский гусь" в Нижегородской области.
    27.05.2018 НТА-Приволжье
    Большой фестиваль стрит-арта проходит сейчас на фабрике «Восход» - Нижегородская правда
    Большой фестиваль стрит-арта проходит сейчас на фабрике «Восход»
    Фото: Михаил Цепкин Ведущие нижегородские стрит-арт художники представили на суд зрителей свои работы, на которыми они трудились несколько недель до открытия фестиваля на фабрике «Весна».
    Нижегородская правда
    Театр кукол в Дзержинске закрыл сезон, вручил «Золотые маски» и призы детям - Дзержинск.рф
    Театр кукол в Дзержинске закрыл сезон, вручил «Золотые маски» и призы детям
    В Дзержинском театре кукол состоялось торжественное закрытие юбилейного 30-го сезона.
    Дзержинск.рф
    Е.И. Мосеева считает, что профессия библиотекаря — самая прекрасная на земле - Газета Знамя
    Это не профессия – это призвание!
    С появлением сетевых технологий кажется, что библиотеки утрачивают свою былую мощь.
    Газета Знамя
    Забиваки прошли по центральной площади Дзержинска - Дзержинск.рф  Праздничное шествие предприятий  организаций Дзержинска в этом году было от части посвящено предстоящему Чемпионату мира по футболу, матчи которого пройдут в июне в том числе  в Нижегородской области.
    27.05.2018 Дзержинск.рф
    СКИФы начали борьбу за места на - ХК СкифВ четвёртый игровой день Всероссийского финального турнира на призы Клуба «Золотая Шайба» среди девушек младшего возраста – 2004-2006 годов рождения команды приступили к борьбе за распределение итоговых мест.
    27.05.2018 ХК Скиф
    ФК "Шахтер" из Арзамаса Нижегородской области обыграл павловское "Торпедо" - НТА-ПриволжьеНижний Новгород. 27 мая. НТА-Приволжье — ФК "Шахтер" из Арзамаса Нижегородской области обыграл павловское "Торпедо".
    27.05.2018 НТА-Приволжье
    «Кадр фотофиниша»: 21-й все-таки победил - Газета Знамя
    Проигравших нет, но есть победители!
    Вот уже более полувека в один из майских дней мураши собираются на стадионе поселка.
    Газета Знамя
    Командир 1 отделения А.В. Есин сдает рапорт начальнику сборов Б.Ф. Каманову - Вачская газета
    Отрабатывали навыки на практике
    С 14 по 18 мая на на базах детско-юношеского центра «Ровесник» и Центра детского творчества проводились учебные сборы.
    Вачская газета
    Управляемый футбол - Вачская газета
    Управляемый футбол
    В Нижнем Новгороде на базе НГТУ им. Р.Е. Алексеева проходили областные соревнования по робототехнике в следующих номинациях: «Роботрафик», «Автотранспортные робототехнические системы», «Триатлон»,
    Вачская газета
    Ночные вандалы испортили стрит-работы архитектурного фестиваля - Гипорт.руНижний Новгород. В ночь на 26 мая вандалами были жестоко испорчены арт-объекты на улице Славянской, предназначенные для архитектурного фестиваля «О’Город.
    27.05.2018 Гипорт.ру
    По данным ФГБУ «Верхне-Волжское УГМС», до конца дня и вечером 27 мая 2018 года по Нижегородской области и г.о.
    27.05.2018 Администрация Бутурлинского района
    Госохотнадзор призывает нижегородцев не уносить домой выпавших из гнезд птенцов - НИА Нижний НовгородКомитет госохотнадзора Нижегородской области призывает жителей не уносить домой выпавших из гнезд птенцов.
    26.05.2018 НИА Нижний Новгород
    Как репортер попал в «Волонтер» - Дзержинское время
    Как репортер попал в «Волонтер»
      Заблудиться в лесу может каждый. И тут не всегда помогут опыт, возраст, отличное знание местности.
    Дзержинское время
    Молодежная ярмарка вакансий прошла в Нижнем Новгороде - Репортер и время
    Молодежная ярмарка вакансий прошла в Нижнем Новгороде
      Вакансии для соискателей в очном формате представили работники кадровых служб 24 предприятий и организаци.
    Репортер и время
    Библиотекари! Ваш труд востребован и важен без сомненья! - Вачская газета
    Каждое наше учреждение – целый мир
    История библиотек начинается с третьего тысячелетия до нашей эры и можно сказать с уверенностью, что она продлится на многие века.
    Вачская газета
    «Валдай 45Р» – гордость нижегородской земли - Вачская газетаПервое в постсоветской России судно на подводных крыльях «Валдай-45Р» презентовали на Петербургском международном экономическом форуме.
    25.05.2018 Вачская газета
    Художники из Германии проведут мастер-класс в Дзержинске - Дзержинск.рф25 мая в детской художественной школе Дзержинска откроется  международная выставка рисунков  «Моя малая родина».
    25.05.2018 Дзержинск.рф
    По данным ФГБУ «Верхне-Волжское УГМС», до конца дня и вечером 27 мая 2018 года по Нижегородской области и г.о.
    27.05.2018 Администрация Бутурлинского района
    Денис Москвин проверил готовность строящейся школы в поселке Суроватиха к новому учебному году - Единая РоссияДепутат Государственной Думы, Секретарь Нижегородского регионального отделения «Единой России» посетил Дальнеконстантиновский район с рабочим визитом Сегодня депутат Государственной Думы,
    27.05.2018 Единая Россия
    Ночные вандалы испортили стрит-работы архитектурного фестиваля - Гипорт.руНижний Новгород. В ночь на 26 мая вандалами были жестоко испорчены арт-объекты на улице Славянской, предназначенные для архитектурного фестиваля «О’Город.
    27.05.2018 Гипорт.ру