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».

    Первые шесть проектов в рамках программы поддержки местных инициатив реализовали в Дзержинске Нижегородской области - НТА-ПриволжьеНижний Новгород. 12 декабря. НТА-Приволжье – Первые шесть проектов в рамках программы поддержки местных инициатив реализовали в Дзержинске Нижегородской области.
    12.12.2017 НТА-Приволжье
    Представители ГУФСИН обсудили с коллегами вопросы борьбы с коррупцией - АиФ Н.НовгородВ рамках конференции работали «консультативные пункты» для приема граждан ГУФСИН по Нижегородской области В главном управлении Минюста России по Нижегородской области прошла конференция по теме «Противодействие кор
    12.12.2017 АиФ Н.Новгород
    Images cms image 000007359 - NewsNN.RuФото: http://energolife.info/ На сегодняшний день уже 22 заявки подано на участие в конкурсе «Инвестиционный проект года – 2017».
    12.12.2017 NewsNN.Ru
    Image 20079 - NewsNN.RuФото: http://smotrisport.tv/ Видеоролик с участием посла Нижнего Новгорода на Чемпионате мира по футболу FIFA 2018 в России появился в социальных сетях 10 декабря – во Всемирный день футбола.
    12.12.2017 NewsNN.Ru
    Нижегородские физики работают над созданием сверхмощных лазеров нового поколения.
    12.12.2017 ГТРК Нижний Новгород
    Малолетний ребенок погиб накануне в Нижегородском районе областного центра.
    12.12.2017 ГТРК Нижний Новгород
    Следователи СО по Канавинскому району СУ СК России по Нижегородской области завершили расследование уголовного дела по обвинению бывшего главного специалиста сектора лицензирования управления по правовой и кадровой работ
    11.12.2017 СУ СК РФ
    4tr6dhfqwxu - NewsNN.RuФото: vk.com В Нижегородском районе Нижнего Новгорода иномарка сбила девушку.
    11.12.2017 NewsNN.Ru
    Фото: НИА "Нижний Новгород" Мужчина подозревается в покушении на убийство жены в Павлово Нижегородской области.
    11.12.2017 НИА Нижний Новгород
    Трое нижегородцев устроили липовое ДТП ради компенсации по автостраховке. - АиФ Н.Новгород
    Трое нижегородцев устроили липовое ДТП ради компенсации по автостраховке
    За мошенничество мужчинам грозит тюремный срок до 4 лет Трое нижегородцев устроили липовое ДТП ради компенсации по автостраховке.
    АиФ Н.Новгород
    Нижегородцев просят не выходить на лед из-за потепления. - АиФ Н.Новгород
    Нижегородцев просят не выходить на лед из-за потепления
    Ледовый покров еще не набрал необходимую прочность Нижегородцев просят не выходить на лед из-за потепления.
    АиФ Н.Новгород
    Полиция наградит нижегородца, поймавшего пьяного виновника смертельного ДТП. - АиФ Н.Новгород
    Полиция наградит нижегородца, поймавшего пьяного виновника смертельного ДТП
    В аварии погибла девушка-пешеход, еще два человека получили травмы Полиция наградит нижегородца, поймавшего пьяного виновника смертельного ДТП.
    АиФ Н.Новгород
    Все первые 6 проектов в рамках программы поддержки местных инициатив успешно реализованы в Дзержинске - Нижегородские новостиВ пятницу, 8 декабря, в поселке Петряевка (одном из поселков городского округа город Дзержинск) состоялось торжественное открытие обновленного здания библиотеки и амбулатории.
    12.12.2017 Нижегородские новости
    Россия начинается с истоков… - Семеновский районВ истории человечества насчитается едва ли несколько десятилетий, когда на земле не было противостояний и вооруженных конфликтов, когда мирное небо радовало всех жителей планеты Земля.
    12.12.2017 Семеновский район
    160x127x12.jpg.pagespeed.ic.2q75ejuhce - NewsNN.RuФото: kelohouse.ru Активисты регионального отделения Общероссийского народного фронта проинспектировали ход реставрационных работ дома купца Смирнова в Нижнем Новгороде.
    12.12.2017 NewsNN.Ru
    Визитная карточка Сарова - Городской курьер
    Визитная карточка Сарова
    Знаю, как журналист: и ученые, и деятели культуры, и спортсмены, приезжающие в наш город, всегда благодарят его руководство за возможность посещения музея ядерного оружия.
    Городской курьер
    Уроки танцев и добра - Городской курьер
    Уроки танцев и добра
    Кто из нас не испытывал этот танцевальный кураж, когда волшебная музыка подхватывает тебя и мощным потоком уносит в неизведанные миры!..
    Городской курьер
    13-я школа - Городской курьер
    13-я школа
    1 сентября 1957 года на улице Белинского, объединив учеников поселка Строителей, Молодежного и Индивидуальной застройки, начала свой первый учебный год школа-десятилетка №13.
    Городской курьер
    JPG Файл - Нижегородская академия МВДВ рамках Спартакиады Нижегородской академии МВД России среди постоянного состава прошел турнир по бильярду.
    11.12.2017 Нижегородская академия МВД
    2-3 декабря  в Москве прошел VII Фестиваль спортивных единоборств на призы Председателя МГО ВФСО «Динамо».
    11.12.2017 Красные зори
    Нижегородская гимнастка Анастасия Максимова подписала открытое письмо об участии российских спортсменов в Олимпиаде под нейтральным флагом - НТА-ПриволжьеНижний Новгород. 11 декабря. НТА-Приволжье — Нижегородская гимнастка Анастасия Максимова подписала открытое письмо об участии российских спортсменов в Олимпийских играх под нейтральным флагом.
    11.12.2017 НТА-Приволжье
    Момент игры между командами «Кристалл» и «СКА» - Вачская газета
    Стартовал чемпионат района по хоккею
    В минувшие выходные в рамках спартакиады поселений стартовал открытый чемпионат Вачского района по хоккею.
    Вачская газета
    Традиционный турнир - Вачская газета
    Традиционный турнир
    В СКА «Алтунино» прошел традиционный турнир по настольному теннису среди учащихся, в котором приняли участие ученики Алтунинской основной и Новосельской средней школы.
    Вачская газета
    Будущие звезды - Городской курьер
    Будущие звезды
    В выходные в Ледовом дворце состоялся традиционный турнир по хоккею с шайбой памяти заслуженного работника физкультуры и спорта РФ Евгения Куницына.
    Городской курьер
    ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ о вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций на территории Нижегородской области - Воскресенский районПо данным ФГБУ «Верхне-Волжское УГМС», ночью и утром 12 декабря 2017 года в отдельных районах Нижегородской области сохранится гололед.
    12.12.2017 Воскресенский район
    Фото: БК "Нижний Новгород" Нижегородский баскетбольный клуб (БК) "Нижний Новгород" проиграл подмосковным "Химкам" со счетом 87:90 на выезде 10 декабря 2017 года.
    11.12.2017 НИА Нижний Новгород
    Более 2 млн.рублей выделено на присоединение новых автобусов "Нижегородпассажиравтотранса" к системе АСКОП - НТА-ПриволжьеНижний Новгород. 12 декабря. НТА-Приволжье — Более 2 млн.рублей выделено на присоединение новых автобусов "Нижегородпассажиравтотранса" к системе АСКОП.
    12.12.2017 НТА-Приволжье
    Работы-победительницы - Вачская газета
    «Всюду родимую Русь узнаю...»
    В целях повышения интереса у учащихся образовательных организаций к творчеству Н.А.
    Вачская газета
    «Тембр» и «Ностальгия» на сцене дворца культуры в г. Навашино - Вачская газета
    Вокальный турнир в Навашине
    В воскресенье, 3 декабря, на сцене Дворца культуры в г. Навашино состоялась очередная творческая встреча.
    Вачская газета
    Представители ГУФСИН обсудили с коллегами вопросы борьбы с коррупцией - АиФ Н.Новгород
    Представители ГУФСИН обсудили с коллегами вопросы борьбы с коррупцией
    В рамках конференции работали «консультативные пункты» для приема граждан ГУФСИН по Нижегородской области В главном управлении Минюста России по Нижегородской области прошла конференция по теме «Противодействие кор
    АиФ Н.Новгород
    ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ о вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций на территории Нижегородской области - Воскресенский районПо данным ФГБУ «Верхне-Волжское УГМС», ночью и утром 12 декабря 2017 года в отдельных районах Нижегородской области сохранится гололед.
    12.12.2017 Воскресенский район
    Елизавета Солонченко покидает пост главы Нижнего Новгорода - НТА-ПриволжьеНижний Новгород. 12 декабря. НТА-Приволжье — Елизавета Солонченко покидает пост главы Нижнего Новгорода.
    12.12.2017 НТА-Приволжье
    V Общероссийский день приема граждан, приуроченный ко Дню Конституции Российской Федерации, пройдет в Нижнем Новгороде во вторник, 12 декабря с 12:00 до 20:00.
    12.12.2017 Время Н
    Поздравление Г. Никитина с Днём конституции! - Администрация городского округаДорогие нижегородцы! Поздравляю вас с одним из главных государственных праздников – Днем Конституции.
    12.12.2017 Администрация городского округа
    Жители уже сейчас должны подумать, какие инициативы они хотят реализовать в следующем году в рамках реализации программы поддержки местных инициатив.
    12.12.2017 Правительство Нижегородской области