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».

    Фото: НИА "Нижний Новгород" Нижегородское УФАС выявило нарушения при проведении торгов по строительству парка на Стрелке в Нижнем Новгороде.
    22.02.2018 НИА Нижний Новгород
    Глава администрации Советского района Нижнего Новгорода Владимир Исаев взял под личный контроль ситуацию со сбросом снега в овраг в садоводческом товариществе "Родник".
    22.02.2018 НИА Нижний Новгород
    Фото: Администрация Нижнего Новгорода Муниципальная "Молочная кухня" Нижнего Новгорода стала победителем всероссийского конкурса "Медицинская организация педиатрического профиля-2017".
    22.02.2018 НИА Нижний Новгород
    1519294291 - NewNN.RuВ городе Мурманске откроется специальная гостиница. Она будет предназначена для людей, которые попали в трудную жизненную ситуацию.
    22.02.2018 NewNN.Ru
    1519285690 - NewNN.RuВ городе Мурманске аварийные службы устранили последствия коммунального потопа.
    22.02.2018 NewNN.Ru
    Нижний Новгород. 22 февраля. НТА-Приволжье – "Молочная кухня" Нижнего Новгорода признана лучшим учреждением здравоохранения педиатрического профиля в России.
    22.02.2018 НТА-Приволжье
    Свыше 200 учащихся и преподавателей из Нижегородской области стали участниками фестиваля финансовой грамотности «День независимости» - Время НСвыше двухсот учащихся, преподавателей и методистов школ и техникумов Нижегородской области стали участниками всероссийского просветительского фестиваля по защите прав потребителей и финансовой грамотности «День независимости».
    22.02.2018 Время Н
    Нижегородец выиграл более 267 миллионов рублей в лотерею «Гослото». Об этом сообщает пресс-служба компании.
    22.02.2018 Время Н
    Елизавета Солонченко - NewsNN.RuФото: NewsNN 21 февраля в Нижнем Новгороде прошло заседание гордумы во время которого депутаты успели проголосовать «за» 54 вопроса, представленные в повестке для обсуждения.
    22.02.2018 NewsNN.Ru
    Следственный комитет возбудил уголовное дело по факту гибели двух рабочих в Дзержинске - Дзержинск.рфУголовное дело возбуждено по факту гибели двух рабочих в Дзержинске утром 21 февраля.
    22.02.2018 Дзержинск.рф
    У журналиста в Дзержинске сожгли автомобиль - ГТРК Нижний НовгородСегодня ночью в г.Дзержинске Нижегородской области неизвестные сожгли автомобиль, принадлежащий журналисту местной газеты Вадиму Щуренкову.
    22.02.2018 ГТРК Нижний Новгород
    Кишкинские напасти
    В Кишкине за прошедшую неделю  случились, прямо скажем, напасти. Говоря официальным языком – происшествия.
    Газета Знамя
    Нижегородец заплатит 10 тысяч рублей за рассылку интимных фото бывшей жены. - АиФ Н.Новгород
    Нижегородец заплатит 10 тысяч рублей за рассылку интимных фото бывшей жены
    Мужчина сам попросил о прекращении уголовного дела и согласился на штраф Нижегородец заплатит 10 тысяч рублей за рассылку интимных фото бывшей жены.
    АиФ Н.Новгород
    Внимательнее на переходе - Дзержинские ведомости
    Внимательнее на переходе
    В течение прошлой недели в Дзержинске произошло 67 дорожно-транспортных происшествий, в которых 8 человек получили телесные повреждения.
    Дзержинские ведомости
    Умение выделить главное - Репортер и время«Репортер» - о дзержинском художнике Николае Еряшкине, который специализируется в подчас капризной технике акварели.
    22.02.2018 Репортер и время
    Поет душа! - Газета ЗнамяМасленица у нас всегда ассоциировалась с прощанием с зимой. Наверное, оттого так широко и весело гуляли на Руси – перезимовали!
    22.02.2018 Газета Знамя
    Браво, «Водоватовские ребята»! - Администрация Арзамасского района15 февраля самый большой зал г.Арзамаса ДК «Ритм» вновь был полон. Народный самодеятельный коллектив «Водоватовские ребята» собрал на свой концерт друзей и поклонников из города, района и ближайшей округи.
    22.02.2018 Администрация Арзамасского района
    Горькие улицы. Пора вернуть многим нижегородским улицам старые названия. - Газета Нижегородский рабочий
    Исторический момент
    Исторические названия – памятники культуры народа. Академик Д.С. Лихачев В Нижнем Новгороде вновь зазвучал вопрос о возвращении исторических названий.
    Газета Нижегородский рабочий
    Музыкальные таланты - Газета Саров
    Музыкальные таланты
    С 5 по 10 февраля 2018 года состоялся Московский международный фестиваль славянской музыки в рамках государственной программы празднования «Дней славянской письменности и культуры» при поддержке посольств славянских стра
    Газета Саров
    Признание на языке музыки - Нижегородские новости
    Признание на языке музыки
    Вокальная группа ViVA – удивительное явление в музыкальном мире. Пять блестящих солистов, добившихся международного успеха на оперной сцене,
    Нижегородские новости
    Новое поколение рукопашников - Дзержинское время  Дзержинские рукопашники переживают смену поколений. Об этом говорит старший тренер отделения рукопашного боя ДЮСШ «Салют» и президент Нижегородского областного клуба единоборств «Русские витязи»,
    22.02.2018 Дзержинское время
    Спорттабло - Дзержинское время  НА ЛЫЖНЕ   На минувшей неделе на зимнем стадионе ДЮСШ «Магнитная стрелка» прошли массовые соревнования «Лыжня России».
    22.02.2018 Дзержинское время
    Бронза+бронза+бронза =  СЕРЕБРО - ННГАСУСборная Нижегородского государственного архитектурно-строительного университета по лыжному спорту заняла второе общекомандное место на Универсиаде-2018, опередив НГТУ им.
    22.02.2018 ННГАСУ
    Состязания самых метких бойцов прошли в Нижнем Новгороде (фоторепортаж) - Нижегородские новости
    Состязания самых метких бойцов прошли в Нижнем Новгороде (фоторепортаж)
    Советские снайперы в годы Великой Отечественной войны наводили на врага ужас.
    Нижегородские новости
    Против науки - Дзержинское время
    Против науки
      «Дзержинск меняет транспортную схему. Как это отразится на жителях города?» - так называлась пресс-конференция,
    Дзержинское время
    Чирлидеры из Дзержинска провели мастер-классы в «Артеке» - Репортер и время
    Чирлидеры из Дзержинска провели мастер-классы в «Артеке»
    35 спортсменов-чирлидеров спортшколы №3 и их тренер Екатерина Гераскькина приняли участие в программе  «Будь ярче - Живи в ЧИРЕ!» в международном центре «Артек» в Крыму.
    Репортер и время
    Q0r2al dcps - NewsNN.RuФото: srnsk.ru По поручению главы Нижнего Новгорода Владимира Панова родителям учеников школы №156, чья одежда сгорела при пожаре в гардеробной, будет оказана материальная помощь.
    22.02.2018 NewsNN.Ru
    Ратная слава страны - Администрация Арзамасского районаВ День защитника Отечества, 23 февраля, мы отдаем дань благодарности и уважения тем, кто защищал родную землю от врагов, несет нелегкую службу в наше мирное время.
    22.02.2018 Администрация Арзамасского района
    DSC_0510 - ГУ МВД Нижегородской области22 февраля 2018 года состоялся развод личного состава городского полицейского ведомства, заступающего на службу по охране общественного порядка и безопасности на территории Нижнего Новгорода.
    22.02.2018 ГУ МВД Нижегородской области
    Итогом визита Г.С. Никитина в наш район стало подписание договора о сотрудничестве между ООО «УК РБПИ Групп» и правительством Нижегородской области - Газета Знамя
    Глеб Никитин в Большом Мурашкине
    Около трех часов пополудни кортеж врио Губернатора въехал на территорию строящегося свинокомплекса ННПП-2.
    Газета Знамя
    Сердечки для любимых! - Газета Знамя
    Готовимся к юбилею
    МБУ ДО «Центр развития творчества детей и юношества» готовится отмечать свой 50-летний юбилей!
    Газета Знамя
    На реках региона наблюдается ледостав. - АиФ Н.Новгород
    Высокая Волга. Чем грозит подтопление берегов Нижнего Новгорода
    Статья из газеты: Еженедельник "Аргументы и Факты" № 8 21/02/2018 Оползни, подтопления, вред рыбным ресурсам - такими могут быть последствия слишком высокой воды.
    АиФ Н.Новгород
    DSC_0510 - ГУ МВД Нижегородской области22 февраля 2018 года состоялся развод личного состава городского полицейского ведомства, заступающего на службу по охране общественного порядка и безопасности на территории Нижнего Новгорода.
    22.02.2018 ГУ МВД Нижегородской области
    Q0r2al dcps - NewsNN.RuФото: srnsk.ru По поручению главы Нижнего Новгорода Владимира Панова родителям учеников школы №156, чья одежда сгорела при пожаре в гардеробной, будет оказана материальная помощь.
    22.02.2018 NewsNN.Ru
    Ратная слава страны - Администрация Арзамасского районаВ День защитника Отечества, 23 февраля, мы отдаем дань благодарности и уважения тем, кто защищал родную землю от врагов, несет нелегкую службу в наше мирное время.
    22.02.2018 Администрация Арзамасского района
    Нижегородский филиал РТРС сообщил о возможных сбоях трансляции эфирных цифровых и аналоговых телерадиопрограмм в регионе из-за ухудшения качества работы спутниковой связи.
    22.02.2018 НИА Нижний Новгород
    Who is mr. Barykin: факты из биографии нового председателя гордумы - NewsNN.RuДиана Самохина , Дарья ВознесенскаяФото: gorduma.nnov.ru Новым председателем думы Нижнего Новгорода стал 46-летний генеральный директор завода «Красный якорь» Дмитрий Барыкин.
    21.02.2018 NewsNN.Ru