建好的大桥为什么会突然倒塌呢?其实事故发生的原因都是由一些小事引起的,最后导致这座桥在失效的多米诺骨牌效应中崩塌。

例如,2007年美国密西西比河上的I-35大桥坍塌,造成13人死亡,145人受伤。最后调查发现,一块金属板被一排铆钉撕裂,导致了灾难性的故障。而且早在1990年,这座布满裂纹和腐蚀的建筑就被认为是“结构缺陷”。

桥梁结构为什么会发生事故呢?首要原因在于“虚弱”和“疲劳”。
所谓“虚弱”其实是指桥梁设计时的最大承载能力不够,比如说如果一座桥的设计承载能力不超过100辆汽车,但却有200辆重型卡车开到上面,就会产生危险的瞬态载荷。
“疲劳”是指桥梁的使用寿命不长,日常材料通常都要经受反复的应力和应变,这种情况一天可能发生数百或数千次,一年可能发生数百天。就像你反复来回弯曲回形针时,回形针就会折断一样,无休止的压力和应变、弯曲和放松的循环会导致材料随着时间的推移而变弱。金属构件的逐渐腐蚀或被非正式地称为混凝土癌症(如钢筋混凝土内部的金属钢筋开始生锈后出现裂缝)往往会加剧疲劳。

除此之外,还有一种原因是自然灾害,如果飓风强度的风冲击着桥梁,扭曲桥面的程度远远超过了设计的承受能力。因此,一座桥可能会因为受力超过了建造它的材料的极限抗拉强度或抗压强度而失效。

面对桥梁失效,工程师们试图通过两种主要方式来防止。
首先是要定期维护,就像我们的家和身体一样。定期检查和预防性维护有助于我们及早发现问题并及时纠正。
另外,工程师们还可以通过加入一个安全因素来防止桥梁的损坏——设计它们,使它们能够应对比它们可能遇到的几倍大的力。这可能包括额外的“冗余”组件或加固,这样即使结构的一部分损坏,其他部分也可以安全地分担荷载,直到桥梁得到加固或修复。