Chuyên gia lý giải vì sao cầu Francis Scott Key ở Mỹ sụp đổ trong tích tắc khi va chạm với tàu hàng
Những thông tin trong bài viết dưới đây sẽ giúp độc giả nắm rõ lý do tàu sụp đổ nhanh chóng khi va chạm với tàu hàng ở thành phố Baltimore, bang Maryland.
Vào ngày 26/3, sự việc một tàu chở hàng khổng lồ đâm trúng cầu Francis Scott Key ở thành phố Baltimore, bang Maryland nhận được sự quan tâm từ đông đảo mọi người.
Theo Independent, sau khi xem clip, nhiều cư dân mạng đặt ra thắc mắc vì sao cây cầu sụp đổ quá nhanh ngay khi tai nạn xảy ra. Lý giải về điều này, các chuyên gia cho rằng: “Do được thiết kế vào thập niên 1970 nên có thể cầu Francis Scott Key không thể trụ vững, khi xảy ra va chạm với những con tàu hiện đại có kích thước khổng lồ. Bởi lẽ, phần chân cầu rất quan trọng nên khi có bất kỳ hư hỏng cấu trúc nào ở phần đó, đặc biệt tại điểm trung tâm, đều có thể khiến cả cây cầu sụp đổ”.
Theo Lee Cunningham, phó giáo sư và kỹ thuật kết cấu công trình ở Đại học Manchester, khối lượng và tốc độ tàu là những yếu tố chính quyết định mức độ lực tác động. Tương tự, hướng va chạm cũng là một yếu tố quan trọng, được tính toán dựa trên vị trí của luồng di chuyển.
Được biết, tàu chở hàng đâm vào cầu Francis Scott Key tên Dali, có chiều dài 300 m và chiều rộng 48,2 m. Vào ngày xảy ra vụ va chạm, tàu chở khối lượng lớn hàng hóa và di chuyển ở tốc độ chưa xác định.
Vào thập niên 1970, tàu Francis Scott Key đáp ứng tiêu chuẩn an toàn và quy định về thiết kế. Tuy nhiên, tàu lại không trang bị biện pháp bảo vệ để ứng phó với chuyển động của tàu thời nay.
Bên cạnh đó, giáo sư Mottram còn đưa ra thêm phán đoán khác rằng không chỉ công nghệ trên cầu thất bại trong việc tránh thảm họa va chạm. Ông cho rằng: “Đáng lẽ công nghệ định hướng có thể ngăn tàu đâm thẳng vào chân cầu”.
Dựa vào video được ghi lại, ngay khi va chạm với tàu hàng, cây cầu bắt đầu oằn lên và nhanh chóng sụp đổ. Điều này một phần do công trình được xây như một cầu giàn liên tục, làm từ giàn thép dài chạy qua ba nhịp chính, thay vì nhiều đoạn nối liền trên chân cầu.
Andrew Barr, nghiên cứu sinh ở Khoa kỹ thuật cấu trúc công trình và dân dụng ở Đại học Sheffield, giải thích thêm rằng: “Việc va chạm với tàu lớn như tàu chở hàng Dali vượt xa tải trọng thiết kế đối với chân cầu thuôn dài bằng bê tông, giúp đỡ cấu trúc giàn. Ngay khi chân cầu bị phá hủy, toàn bộ cấu trúc giàn sẽ sụp đổ cực nhanh”.
Đây là một ví dụ về quá trình mà các kỹ sư gọi là sụp đổ dây chuyền, trong đó hư hỏng ở một bộ phận cấu trúc dẫn tới hư hỏng ở bộ phận bên cạnh, dẫn tới không thể chống đỡ tải trọng mới bên trên.
Trong trường hợp này, sự sụp đổ của trụ cầu khiến phần giàn không có vật đỡ bên trên oằn lên và rơi xuống. Do đây là giàn liên tục, tải trọng được tái phân bố. Phần giàn xoay quanh trụ cầu còn lại như bập bênh, tạm thời nâng nhịp ở phía bắc lên cao trước khi lực căng khiến nó cũng sụp xuống. Kết quả là toàn bộ phần giàn sụp đổ xuống mặt nước”.
