Hvordan forensic ingeniører undersøger bro kollapser, som den i Miami?

Anonim

Den 15. marts kollapsede en 950-tons delvist samlet fodgængerbro ved Florida International University i Miami pludselig på den travle motorvej nedenfor og dræbte seks mennesker og alvorligt skadede ni. Forensic ingeniører tager det centrale skridt i den igangværende undersøgelse for at finde ud af, hvad der skete og hvorfor - og afgørende at lære at forhindre lignende tragedier i fremtiden.

Jeg er ikke aktivt involveret i denne undersøgelse, men jeg har været en retsmedicinsk ingeniør i næsten 20 år og er 2018 præsident for National Academy of Forensic Engineers. I lighed med retsmedicinske forskere besøger vi scener af katastrofer og forbrydelser for at afgøre, hvilken rolle ingeniørpraksis spillede i hvad der skete. Det første skridt i enhver retsmedicinsk undersøgelse, der indsamler beviser, kan ofte ikke begynde, før overlevende er reddet, og ofrene genvindes. Disse operationer fortrænger materiale og kan beskadige beviser, hvilket betyder, at retsmedicinere også skal undersøge nødsituationen, for at kunne fortælle om f.eks. En støttekolonne kollapsede under arrangementet eller blev ødelagt for at nå et offer, der havde brug for hjælp. Under FIU-genoprettelsesindsatserne anvendte redningsmænd stort udstyr til at opdele massive betonblokke, så ofreorganisationer kunne genvindes.

I Miami er retsmedicinske ingeniører og teknikere fra National Transportation Safety Board på stedet. Lige nu samler de prøver af materialer fra broen for at teste for deres fysiske egenskaber. De gennemgår tegninger og planer og undersøger både industristandarder og byggeriets beregninger for at forstå, hvad der skulle bygges - at sammenligne med det, der faktisk blev bygget. De vil se på billeder og videoer af sammenbruddet for at identificere rækkefølgen af ​​begivenheder og lokaliteter af nøgleproblemer. Selvfølgelig vil de også tale med vidner for at finde ud af, hvad arbejdere og forbipasserende så og hørte omkring tidspunktet for sammenbruddet.

Så vil de kombinere og analysere alle de data og oplysninger for at identificere så klart som muligt, hvad der gik galt, i hvilken rækkefølge. Ofte er der mange faktorer, der hver især fører til eller forstærker det næste, der i sidste ende forårsagede katastrofen. At lægge det puslespil sammen er en vigtig del af den retsmedicinske ingeniør rolle.

Svaghed i delvis struktur

FIU-broen blev bygget ved hjælp af en metode kaldet "accelereret brokonstruktion" med separate sektioner, der skulle samles: Foden blev installeret ved siden af ​​vejen, og spændingen blev bygget i nærheden og løftet på plads lige dage før sammenbruddet. I en sådan plan skal hvert stykke være i stand til at modstå de kræfter, der virker på det, da de alle sammen sættes sammen. En svaghed på ét sted kan forårsage problemer andre steder, hvilket i sidste ende fører til katastrofe.

To nøgleelementer i brokonstruktionen, den høje centerpylon og rørstøtterne var endnu ikke på plads, da strukturen kollapsede. De var ikke planlagt til at blive tilføjet indtil senere i processen - og broen blev ikke slated for at åbne indtil næste år, så det er sandsynligt, at projektets designere og ingeniører forventede brosegmentet at holde, mens konstruktionen fortsatte.

En del af en retsmedicinsk evaluering vil undersøge, om det var en rimelig forventning, og om de manglende elementer reducerede styrken af, hvad der var nok til at kollapse.

Søger efter spor

Der er også andre offentligt tilgængelige spor, der kaster lys over veje, der sandsynligvis er under undersøgelse allerede. Dashcam-video af brobruddet synes at indikere, at den oprindelige fejl var meget tæt på den nordlige ende af strukturen. Det er blevet rapporteret, at et par dage før sammenbruddet var blevet opdaget nær broens nordlige ende. Derudover kunne brospændet enten have været underkastet stresstest eller andre justeringer, da det kollapsede. Det er for tidligt at sige nu - men undersøgelsen vil helt sikkert afsløre - om knæk og stresstest sætter for meget belastning ved broens nordlige ende.

Der vil også være andre spørgsmål som "Hvorfor brugt de ikke midlertidige understøtninger til at kaste op på broen?" Der kan være en helt fornuftig forklaring: Måske skulle broen være stærk nok til at støtte sig selv. Eller måske midlertidige understøttelser ville have skabt en trafikfare på vejen nedenfor.

Nogle af disse spørgsmål vil ikke være helt engineering-relaterede. For eksempel spørger mange: "Hvorfor var vejen ikke lukket?" Tamiami-stien blev lukket i et par timer, mens broen blev sat på plads. Men så blev det genåbnet til biler - en beslutning, som selvfølgelig ville være blevet informeret af ingeniørvirksomhed, men også kunne have været påvirket af bekymringer om offentlig sikkerhed eller trafikbelastning.

I øjeblikket er mange af de spørgsmål, som offentligheden har, også undersøgt af retsmedicinske ingeniører. Deres mål er at sikre, at alle spørgsmålene i sidste ende bliver besvaret, og mange flere også om design, materialer, processer, procedurer og sikkerhedsforanstaltninger. Disse lektioner vil oplyse ikke blot nogen erstatning for denne særlige bro i Miami, men fremtidige brobyggerier andre steder i landet og rundt om i verden, da resten af ​​ingeniørfællesskabet tager undervisning fra hvad undersøgelsen afslører, så bygherrer kan undgå lignende fejl - og tragedier. På en måde er det heldigt at en af ​​de førende centre for accelereret brokonstruktion ligger lige på FIU campus.

Forrige Artikel «
Næste Artikel