Ученые из Политехнического университета Валенсии и Университета Виго выяснили, почему стальные мосты способны выдерживать катастрофические воздействия — например, удар или землетрясение — и не рушатся полностью. Работа опубликована в журнале Nature.
Исследователи обнаружили, что при локальном повреждении такие мосты развивают скрытую прочность: их конструкции перераспределяют нагрузку и продолжают функционировать, а иногда даже выдерживают большие усилия, чем в обычных условиях эксплуатации. Этот эффект оказался удивительно похож на поведение паутины: как поврежденная паутина все еще способна удерживать добычу, так и мост остается устойчивым после частичного разрушения.
«Мы показали, что благодаря этим вторичным механизмам мосты могут сохранять несущую способность и не переходить в состояние обрушения после отказа одного из элементов», — пояснил Хосе М. Адам, координатор проекта Pont3.
Полученные результаты помогут в разработке новых требований к прочности и безопасности мостов, а также в создании более эффективных стратегий их мониторинга, оценки состояния и ремонта. Авторы подчеркивают, что задача особенно актуальна на фоне учащающихся экстремальных природных явлений и ускоренного износа инфраструктуры.
«Ключ снова в природе, — отметил Адам. — В прошлом году мы показали, что здания можно сделать более устойчивыми, вдохновившись строением ящериц, а теперь обратились к паутине. Сравнение с исследованием 2012 года, посвященным именно паутинным структурам, подтвердило сходство ее поведения с мостами».
Ранее сообщалось, что физики 200 лет ошибались в природе скользкости льда.