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专业精神/“摇摆桥”倒塌事件,阿肯色州希伯斯普林斯

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温克利桥

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1912年,阿肯色州克莱本县认识到在特尼渡口需要一座桥梁,以连接该县的东部地区和县政府所在地希伯斯普林斯。该县还认识到在米勒和坦布林肖尔斯两个不同地点也需要另外两座桥梁。此前,只有渡船满足社区的需求。一份关于钢桥设计的提案请求被发送出去,其规格符合该县委员的要求。没有收到针对此设计的投标。然后,委员会决定悬索桥同样可以满足他们的需求,就像钢桥一样。委员会声明“由于在所选地点建造钢桥的成本巨大,因此……进行钢桥的建设是不切实际的,我们相信,当悬索桥建造得当后,将以令人满意的方式为我们人民服务。”一旦悬索桥的提案发出,委员会确实收到了一些投标。中标者是承包商哈里·丘吉尔。他对这三座桥梁的报价为26,000美元。委员们“认为不应接受该投标”,与丘吉尔进行了谈判,并以24,000美元的价格达成了交易。特尼渡口的桥梁成本拟定为9,670美元。丘吉尔于1912年5月下旬开始建造这座桥梁,并于1912年11月1日完工。桥梁设计是一座流线型的悬索桥。桥梁的两个塔和桥面均由木材制成。桥梁长550英尺,中间跨度为450英尺。桥面宽10英尺。1949年,木制桥塔被钢制桥塔取代。1968年,克莱本县公民代表团要求州公路局更换温克利桥。代表团希望将这座桥梁打造成一个旅游景点。该提案最终获得批准,并且桥梁被列入更换计划。1972年,在温克利桥下游几百英尺处建造了一座新桥。由于新桥满足了社区的需求,温克利桥停止了车辆通行,因此仅对行人开放。1 1985年,它被列入国家史迹名录。2 在桥梁的整个生命周期中,人们可以看到和感觉到桥梁明显的摇晃。这就是这座桥梁获得“摇摆桥”绰号的原因。人们去桥上感受摇晃,甚至可能试图让它多摇晃一点,这是一种流行的消遣方式。这座桥梁一直是热门的旅游景点,直到1989年10月28日。一个大约40人的教会团体决定左右摇晃这座桥。桥梁倒塌,造成5人死亡,数十人受伤。3

桥梁细节

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桥面由两套缆索系统支撑,这两套缆索系统沿着桥面两侧延伸。每套缆索系统直径为5英寸,由捆绑在一起的直径为1/8英寸的缆索组成。两套系统都包含大约每五英尺间隔的金属吊索,这些吊索通过梁体下侧的金属板连接到桥面上1

1982年,克莱本县委托一个工程师团队检查温克利桥的结构状况。虽然该团队发现捆绑在外侧的缆索上存在锈蚀,但内侧的缆索被认为没有锈蚀,因此调查小组得出结论,这座桥梁在未来50到100年内对行人使用是安全的。然而,首席工程师确实建议对所有桥梁缆索涂覆防腐涂层,并建议进行超声波检测,以便对桥梁缆索进行更全面的分析。尽管有这些建议,但克莱本县从未下令完成这些任务。4

桥梁倒塌是由于横向向外摆动5造成的。简而言之,桥上的行人正在左右摇晃它。这样做,对沿着桥面长度延伸的缆索系统施加了更大的压力和拉力。随着桥面从一侧到另一侧摆动得越来越远,缆索开始变弱,直到其中一套缆索系统断裂。断裂后,桥面的重量导致它开始翻转,导致剩余的缆索系统在超载时断裂。在第二套缆索系统失效后,桥面完全翻转,落入下面的小红河中。在倒塌事件发生后,来自阿肯色州小石城的调查工程师弗兰克·艾利森指出,锈蚀是缆索失效的一个促成因素6。他指出,在缆索系统的一些区域,捆绑在外侧的单个缆索已经完全锈蚀断裂。一旦缆索锈蚀到分离的地步,它们基本上就失去了作用。这降低了缆索系统的计算负载能力,并且不再为桥面提供足够的支撑。

意外结果

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正如温克利桥的案例所证明的那样,结构的预期用途可能并不总是其实际用途。小红河上的悬索桥最初设计用于允许车辆从该县的东侧进入希伯斯普林斯。一旦在1972年停止车辆通行,这座桥梁就被认为适合行人使用,用于跨越河流。工程师无法预料到一群人会故意导致悬索桥左右摇晃。

英国伦敦的千禧桥是一种独特的悬索桥,于2000年开放。与许多传统的桥梁不同,这座桥梁的缆索位于桥梁下方,而不是沿着顶部连接到桥塔。这座桥梁在开放两天后就关闭了,并在2002年重新开放后,行人抱怨在穿过泰晤士河时感到意外的摇晃。这种桥梁摇晃被归因于行人脚步造成的振动。步行过桥引发了摇晃运动,并且随着行人继续行走,摇晃的幅度越来越大。解决方案是向桥梁添加阻尼器,吸收行人的脚步振动,从而减少摇晃量。

塔科马海峡大桥灾难导致人们努力降低建造新桥的成本。最初的提案采用桁架系统来支撑桥面,使风能够穿过它们。然而,最终的设计使用了梁代替桁架。梁是没有任何开口的长梁,使风力能够推动桥梁,导致桥面异常运动,并最终导致它于1940年11月7日倒塌。

卡尔顿诉克莱本县

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一起集体诉讼,由温克利桥坍塌的受害者和死者家属提起,以杰森·卡尔顿的名义对阿肯色州克莱本县和法定人数法院成员提起诉讼——该群体最初发起工程测试以确定桥梁是否安全,然后该群体未按照工程师的要求进一步调查桥缆。原告辩称,桥梁坍塌的受害者被剥夺了正当程序权利——各级政府保障的个人权利。在本案中,他们声称被剥夺了安全保障。此诉讼还包括对附近的秋千桥度假村及其个人业主提出的申诉,该度假村在其财产上拥有桥梁通行权,指控其疏忽未警告受害者存在“超危险”。阿肯色州地区法官乔治·霍华德(George Howard, Jr.)阁下裁定被告胜诉。原告提出上诉,案件被提交到阿肯色州巡回法院,由沃尔曼、罗斯和墨菲法官审理。1996年8月21日,在温克利桥坍塌近7年后,巡回法院法官再次裁定被告胜诉。巡回法院认为,秋千桥度假村及其业主根据阿肯色州娱乐使用法案免于诉讼,理由是可以通过行使合理谨慎来避免风险。因此,法院裁定,坍塌是桥上人员的责任,而不是业主疏忽的责任。法院裁定克莱本县胜诉的理由是,克莱本县无需警告公民可能存在的危险。具体而言,法院指出,克莱本县受阿肯色州正当程序条款的语言保护,该条款规定“[该]条款被表述为对州政府行为权力的限制,而不是对某些最低安全和保障水平的保证。”4

此案件引发了几个伦理问题。克莱本县掌握信息表明,公民经常像前面提到的千禧桥一样摇晃该桥进行娱乐。此外,该县知道摇晃桥梁可能导致灾难性后果。然而,没有采取任何预防措施来确保行人不会摇晃桥梁。该县没有设置任何禁止摇晃桥梁或警告摇晃桥梁可能带来的危险的标志。此外,阿肯色州法定人数法院没有理会工程师关于进一步调查或对桥缆涂覆耐腐蚀涂层的建议。然而,根据我们的研究,法定人数法院的决定没有遇到任何阻力,也没有任何真正推动对桥缆进行超声波检查的尝试。在本案中,我们看到,一旦桥梁被认定为“安全”,在近70年的桥梁服务中,几乎没有进行进一步的调查。这种由多年桥梁使用带来的信心可能是法定人数法院成员选择不花钱进一步调查桥梁的原因,因为与车辆交通相比,它仅承载行人交通。不幸的是,无法知道警告标志或进一步呼吁调查桥缆是否能够防止这场灾难。这引出了一个问题,个人与机构在安全方面分别承担多少责任?与我们见过的其他伦理案例相比,这是一个独特的案例,因为本案中没有揭发者。

另请参阅

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参考文献

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华夏公益教科书