我国是世界上名副其实的“基建狂魔”，可以说任何东西只要是“中国制造”，上到跨海大桥下到钢化玻璃，质量都不会有什么问题。
我国的港珠澳大桥更是目前全球最长的跨海大桥，采用了多项世界领先的技术和创新，日流量超过13万人次，为世界造桥史上留下浓墨重彩的一笔。
美国也有一座桥同样令人难忘，但却不是因为它技术高超或采用了特殊材料，而是因为它被大风吹倒了！
更令人惊讶的是，不是台风也不是龙卷风，而是一阵区区8级的大风而已。
为什么这座大桥会这么简单的被风吹垮呢？又为什么这场号称“造桥界最严重的事故”会被写入了教科书中呢？这到底是怎么一回事？
塔科马海峡大桥
塔科马海峡大桥（Tacoma Narrows Bridge）是一座位于美国华盛顿州的跨海大桥，连接了华盛顿州的Tacoma市和金县。
在没有这座桥之前，两岸人民隔海相望并不相连，因为交通和经济发展都十分受限，所以当地政府下令修建一座跨海大桥。
但令人惊讶的是，这座大桥的设计师并不是什么德高望重的老科学家，而是一位毕业于哥伦比亚大学的年轻设计师——莫伊塞夫。
别看他年纪虽小，但他可是当时业界的天才种子选手，曾经负责过20世纪20至30年代几乎所有大型悬索桥的设计。
正当莫伊塞夫准备大显身手的时候，很快他就遇到了第一个难题：成本过高。
要知道当时美国的经济水平和现在可是完全没法比，整个城市都在搞基建，相关部门根本没办法掏出一大笔巨款来投资建桥。
既然开源不行，那就节流！这位年轻的设计师想到了一个精妙的办法：就是采用2.4米的普通钢梁代替原计划中7.6米的桁架梁。
这样一来，整座大桥的成本被大幅压缩，大桥的外观也看起来更加艺术飘逸。但他不会想到，他的这个决定，也为之后大桥的崩塌埋下了巨大的隐患。
大桥的崩塌
1940年7月1日，这座大桥终于完工通车，成为当时世界上最长的悬索桥之一。
然而，过往的人们很快就发现了这座大桥的独特之处——就算是只有一点点风，这座桥也会像海浪一样起起伏伏。
当人们驾车通过时，甚至可以看到远处的汽车随着桥面在左右摇摆。
一时之间流言四起，大家说什么的都有，有人说：万一开着开着车碰到了大风天气，引发了交通事故怎么办？有人说：只是想过个桥而已，没有必要冒这个风险把小命都丢了。
甚至还有人说，是不是建造这座桥的时候工人偷工减料，才导致这桥摇晃的这么厉害。
大桥的工人们真的算是天降大锅了，整座桥的施工期间大家完全严格按照要求，不敢有一丝一毫的怠慢。毕竟是要建造世界最长的悬索桥，谁吃了熊心豹子胆也不敢在这上面动手脚呀。
所以这座桥虽然建起来了，但是每天的客流量都少得可怜，明明是钢筋水泥土建造的大桥，如今风一吹就像纸糊的一样摇摇欲坠。
实际上，在这座大桥的建造过程中，施工工人们就已经发现了有一些轻微的晃动现象，但这并没有引起人们过多的担心。
毕竟经过一位优秀设计师设计的桥梁是不会有什么质量问题的，又不是纸板糊的，而是真金白银钢筋水凝土打造而成的，怎么会说断就断？
所以，工人们并没有太在意，甚至还想出了一些对抗上下晃动的方法，比如咀嚼柠檬来减轻眩晕感。
对于这意料之外的情况，当地管理部门也采取了一些补救措施，派遣专业人员到现场进行实地监测。
管理部门曾试图使用捆绑缆绳、安装液压缓冲器等方法来减少桥梁的波动，以减少对行车的影响，但都未能取得成功。
该来的总是会来的，就在大桥正式通车四个月之后，它竟然垮了！被一场突如其来并不算高等级的大风就吹垮了！
桥面断裂直接坠入海中，唯一算得上好消息的就是，因为当地居民都不敢上桥通行，所以这场事故无一人伤亡。
大桥到底为什么会坍塌？
好好的大桥竟然被风吹垮了，这可真是见所未见、闻所未闻。
美国可是世界经济发展一流强国，自家建的桥4个月之内就垮了，面子上实在也挂不住。
所以相关部门立马成立事故调查小组，派出著名专家前往事故现场，下令要在最短的时间内调查出事故原因。
冯·卡门（Theodore von Kármán）是20世纪著名的空气动力学专家和工程师，被誉为现代空气动力学之父。
他于1881年生于奥匈帝国的布达佩斯（现匈牙利首都），后来移居美国并成为了美国公民，在空气动力学、流体力学、航空航天工程等领域都取得了杰出的成就。
值得一提的是，他还领导了古根海姆气动力实验室的建设，并带领团队设计了加州理工学院的第一个风洞。
也多亏是有他，整件事情才终于水落石出，原来这场灾难竟是源于一种现象——卡门涡街。
这个词你或许十分陌生，简单来讲卡门涡街通常在流体（例如水或空气）流经一个圆柱体或其他类似的物体时发生。
想象一下，当水流或者空气流经一个圆柱体（比如桥墩或者建筑物）时，水流不会平滑地通过，由于惯性和黏性的相互作用，水流会形成了一系列旋转的小漩涡。
这些小漩涡会交替地脱落下来，形成一种像排列成一列的“尾巴”一样的结构。
当水流过去的时候，这种旋涡也会造成圆柱体的振动。
为什么圆柱体会振动呢？这是由于伯努利原理。伯努利原理指出，在流动的液体或气体中，流速越快，压力就越小；反之，流速越慢，压力就越大。
当卡门涡街发生时，水流首先从圆木的一侧迅速通过，这一侧水流的压力较小，反之另一侧的水流压力较大。
因此，圆木会被推向压力较小的一侧。随后，水流又会快速通过另一侧，导致压力再次变化，进而又将圆木推向另一侧。在这种左右力量的作用下，圆木就会产生振动。
让我们把这个原理应用到我们这次事故中来看看。事故的主角是塔科马大桥，这座海峡大桥长度达到了1524米，但桥面宽度却只有11.9米。
通常，悬索大桥的桥梁两侧会安装桁架梁，这是一个标准配置。然而，当时的桥梁设计师莫伊塞夫为了节省成本做了改动，整座桥看起来又细又长十分具有艺术美感，但也成为了这场灾难最大的隐患。
当大风吹过来的时候，卡门涡街的振动频率与吊桥自身的固有频率产生“共振现象”，这种振动愈演愈烈，最终大桥的绳索承受不住重量，轰然倒塌。
事故情况调查清楚之后，1950年塔科马海峡大桥开始了重建工作。
这次的重建充分汲取了之前的教训，采用了更加稳固的设计，包括更加牢固的桥梁结构和更加可靠的风振控制措施。
工程师们通过对风荷载、结构强度和振动特性等方面的深入研究，确保了新桥的安全性和稳定性。
经过反复的测试和试验，大桥终于在1950年再次通车，起初当地居民还持怀疑心态，只敢远观，生怕大桥再次倒塌。
但是他们发现重建起来的塔科马大桥十分坚固，这座昔日里萧瑟的大桥也逐渐恢复了应有的光景。
当地居民从大桥上直通对岸，大大缩短了出行的时间，也拉通了两岸的贸易经济往来。
凡事都是双刃剑，也正是因为这次塔科马海峡大桥垮塌的事件，引起了全球范围内对大型桥梁结构设计和安全性的关注，空气动力学和共振实验也成为了建筑工程学的必修课。
工程师们在后来的桥梁设计中都更加重视风对结构的影响，并且采取了更为严格的风洞测试和结构分析。
塔科马海峡大桥坍塌事件也成为了教科书中的经典案例之一。
失败并不可怕，可怕的是不知为何而败，人类工程建造史可以说是充满着失败的例子，但正是这一次次失败后的再尝试，才推动了人类工业技术的不断前进！
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