关于工程灾害 文章

一座雄伟的单跨桥，被风吹得像波浪一样起伏，还带有一些摇晃。这段年代久远的录像记录了1940年11月7日，当时享有世界单跨桥之王的塔科马大桥，被一阵不太强的风吹垮，坍塌。

日前在云南大学，中国科学院院士、中国科学院力学所研究员白以龙以一段录像开始了他的报告《破坏性灾害与力学》，这是“科学与中国”院士专家巡讲团在昆明的第二场报告。看了这段录像，底下听众很诧异。“一场那么小的风，把新型的塔科马大桥吹成那样。人们百思不得其解，后来研究发现，罪魁祸首就是卡门涡街。”

白以龙详细解释了“卡门涡街”的形成原理。“1911年在哥廷根，博士生希门茨研究水流中的圆柱表面的压力，但测出的压力总是波动不已。后来，希门茨以日耳曼人那股'傻劲’，将圆柱磨得滚圆，将水槽精磨固定，但圆柱总是晃动。其导师卡门在周末到实验室探索晃动的原因。他考虑了两种可能性，假设涡流从圆柱体顶部和底部交替出现，卡门回忆说，'我清晰地想象到，若两股涡流按一定几何图案排列，其外形就会稳定。’再经过仔细地'做’——力学和数学分析，求解，再实验，冯·卡门终于发现了'卡门涡街’。”

白以龙列举了很多工程灾害实例，从工程破坏和健康管理角度分析了演化诱致突变和灾害预测，说明在管理、技术和科学几个方面都存在需要解决的问题：

北京时间2003年2月1日22：00，美国哥伦比亚号航天飞机坠毁；

1998年9月24日晚，宁波发生了招宝山大桥断裂事故——在大桥即将合龙之前，发生主梁断裂事故，十六号块接缝面出现破坏性裂崩；

1988年，美国夏威夷群岛上空飞行的一架波音737民航班机，在飞行中忽然发现顶部蒙皮有一些小裂纹，但不久它们很快相互连接，造成机身顶部6米多长的外壳脱落。这起事故起因于几条小裂纹，每条均在承载的容限以内，一般而言应是安全的，但不巧的是这几条小裂纹的空间分布非常不利，容易贯通，正是这种细节最终酿成事故。影片《九霄惊魂》描述了这个事故。美国家交通安全委员会通过鉴定得出结论：由于疲劳等多因素形成若干小裂纹，虽均在承载容限内，但空间位形却非常不利。

白以龙介绍，这类灾难性事件从科学的角度