Se você gosta de estudar sobre pontes e suas estruturas, certamente deve se lembrar da ponte para pedestres Millennium Bridge, de Londres.
A travessia suspensa sobre o Rio Tamisa foi inaugurada em junho de 2000, com milhares de pessoas fazendo fila para passear.
Infelizmente, ela foi fechada dois dias depois, pois os usuários experimentaram uma oscilação perturbadora na estrutura ao cruzarem.
A estrutura permaneceu fechada por dois anos, enquanto engenheiros investigavam as oscilações inesperadas.
Por fim, na época concluiu-se que o fenômeno não poderia ser interrompido e, em vez disso, foi decidido que a oscilação seria mitigada pela adaptação de 37 amortecedores de fluido viscoso – 17 amortecedores em forma de chevron sob a passarela para controlar o movimento lateral, 16 amortecedores de cais para controlar o movimento lateral e de torção e quatro amortecedores verticais para controlar o movimento lateral e vertical.
Especialistas na época afirmaram que o movimento da ponte era causado por um fenômeno chamado excitação lateral síncrona – quando as pessoas na ponte inconscientemente começam a andar em sincronia.
Um novo estudo, no entanto, publicado na revista científica Nature Communications, de uma equipe internacional de engenheiros e matemáticos liderada pela Georgia State University e pela University of Bristol, demonstra a real causa da ‘oscilação’ da ponte.
O verdadeiro motivo das oscilações
No artigo, os professores explicam que investigaram muitas outras pontes com oscilações semelhantes e encontraram pouca ou nenhuma evidência de sincronicidade entre os caminhantes.
Em vez disso, eles afirmam que o balanço da ponte é, na verdade, causado por pedestres que “tentam não cair”.
Os pedestres andando aleatoriamente na ponte fornecem “amortecimento negativo”, pelo qual a energia da oscilação de uma pessoa é transferida para a ponte.
Esta conclusão foi alcançada por meio de evidências observacionais e experimentais, novas análises matemáticas rigorosas e simulação computacional detalhada.
Com esses novos estudos, os futuros engenheiros podem evitar oscilações indesejadas, garantindo que as frequências de suas pontes não estejam alinhadas com a frequência típica do ritmo de pedestres.
O professor do Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Bristol, John Macdonald, disse: “Não foi a forma da London Millennium Bridge que causou o problema. Essas grandes oscilações podem ocorrer em praticamente qualquer ponte longa ao transportar uma multidão suficientemente grande.”
“Acontece que as forças de muitos passos aleatórios esquerdo e direito não se cancelam, mas o feedback positivo faz com que as vibrações saiam do controle”.
O professor Alan Champneys do Departamento de Engenharia e Matemática de Bristol disse: “Esta colaboração internacional e multiuniversitária tem sido uma longa história, mas mostra o poder único da colaboração interdisciplinar entre engenheiros práticos, matemáticos e físicos.”
“Às vezes, a resposta está escondida à vista de todos, mas a sabedoria da multidão levou por muitos anos a uma explicação incorreta do que é uma ideia muito simples.”
Fontes:
New study uncovers real reason behind Millennium Bridge wobble. NewCivilEngineer. 15 de dezembro, 2021.
Belykh, I., Bocian, M., Champneys, A.R. e colaboradores. Emergence of the London Millennium Bridge instability without synchronisation. Nature Communications. 12, 7223, 2021.