Después de un largo periodo sin estar con vosotros, hoy volvemos al tajo para hablaros de algo que me impactó cuando aún era un niño.
No recuerdo bien los detalles, pero sé que fue un anuncio de automóvil. En el mismo, se mostraba la imagen de un puente bailando, con lo cual, no fue difícil pensar que se trataba de un vídeo trucado, pero ahí estuvo mi padre para explicarme el fenómeno.
La resonancia, como se le denomina a este fenómeno, ocurre cuando un cuerpo, el cual es capaz de vibrar, es sometido a la acción de una fuerza periódica, cuyo periodo de vibración se acerca al periodo de vibración de dicho cuerpo. En pocas palabras, lo que consigue este fenómeno es que una fuerza pequeña y aplicada de forma repetida, hace que la amplitud de un sistema oscilante se haga muy grande y ello provoque fallas en los cuerpos (entra en colapso).
Un caso típico que podemos encontrar de este fenómeno, es cuando una cantante soprano rompe un vaso de cristal cuando canta, pero hoy quiero hablaros de este fenómeno aplicado a las estructuras, y en su defecto, a los puentes, puesto que el colapso de algunos cuantos permitieron subsanar errores en construcciones futuras.
Estos son los casos que he querido destacar de estructuras (puentes) que entraron en resonancia por diversos motivos:
- ¡Soldados, rompan el paso!.
Este caso es el primer "supuesto" caso de colapso de una estructura. Ocurrió en 1831 sobre el puente de Broughton (Manchester) cuando un grupo de 74 soldados entró en él marcando el paso militar. Actualmente se pone en duda que esta fuese la causa, pero desde entonces se obliga a "romper el paso" de una unidad militar al entrar en un puente.
- Pasarela del Milenio (Londres).
Situación: Londres, 10 de junio del 2000. Se abre al público la "Pasarela del Milenio" del señor Norman Foster. Diseñado para soportar a 5000 personas a la vez, entra en resonancia cuando solo había 2000 sobre ella. Fue cerrada y después de dos años y casi 7 millones de euros más, reabierta.
- El puente Tacoma Narrows.
Este fue el puente del anuncio, el caso más conocido de resonancia y colapso de una estructura. Entro en resonancia con un viento de poco más de 65 km/h produciendo un "baile" de la estructura que obviamente no pudo soportar.
- Puente de Volgogrado.
El 20 de mayo de 2010 y a 7 meses de su inauguración una tormenta con grandes rachas de viento, hizo que se produjeran en el puente grandes vibraciones.
A diferencia que otros casos, se solucionó el problema incorporándole amortiguadores de masa en la estructura y ya nunca más se registraron casos de vibraciones en este puente.
- Puente de Alconétar.
No podía faltar un caso patrio, en el que la estructura teniendo solo construido los arcos principales y a causa de un viento de solo 25 km/h entró en resonancia. La oscilación del arco y su sonido es algo que impresionó en su día.
Como solución, se procedió a la modificación de la aerodinámica del puente que hizo que desapareciesen los problemas por oscilación.
Como Ingeniero Civil, este tipo de problemas son difíciles de prever, debido a que la causa mayor de los mismos son los factores ambientales y estos son variables, por ello dan pié a que se cometan errores de cálculo. La única via posible para solventarlos, es hacerlo nada más aparezcan los primeros síntomas, pues el tiempo juega en nuestra contra.
Espero que hayan aprendido y disfrutado del artículo.
Un saludo y gracias por vuestro tiempo.
Manuel Fernández del Río.
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