多少人会让一座桥晃荡

人群的配合会动摇这座桥。资料来源:Facondo Arrizabalaga/Epa

人们希望桥通过时保持水平，但是足够的行人会使桥摇晃。这发生在2000年，当时伦敦的千年桥首次开放。成千上万的行人穿过泰晤士河，有序的吊桥危险地摇晃着，迫使它关闭，花费数百万英镑进行修复。

美国亚特兰大佐治亚州立大学的Igor Belykh说，钢千年桥的摇摆是由于行人的脚步与桥的自然频率一致。每座桥都有基于其长度、宽度和材料的固有频率。Belykh创造了一个模型，显示有多少人需要过桥才能摇动它。

想象你正在摇摆，并试图通过来回移动身体来提升摇摆。如果你摇得太快或太慢，那么什么都不会起作用。但是以适当的间隔移动你的腿会让你摆动。同样的原则也适用于那些以一定速度在桥上行走的人。如果一群人的脚步与桥的频率相匹配，那么它也会开始摇摆。

过去，人们认为人群越大，震动越大。然而，Belykh的模型表明，这不仅仅是同步脚步的摆动。相反，这是一个数字游戏。一旦人群达到临界质量，他们下面的桥就会震动。

“我们试图准确描述一座桥一次可以通过的神奇人数。”他说。在达到这个临界阈值之前，桥上的任何震动(如风)都太小，感觉不到。然而，当适当数量的人同时走在一座桥上时，摇晃的次数就会明显地跳跃。

一旦发生这种情况，人们将采取措施稳定自己，这将使桥梁更加摇晃。Belykh说人们会调整他们的自然步态来抵消震动，也就是保持直立。

德国马尔堡大学的布鲁诺·埃克哈特说，贝尔克的研究仍然缺少一个关键因素:计算机模拟和数学模型。

“在这些模型最终成为土木工程规范之前，你必须收集每一个桥梁震动事件的证据——详细研究它们发生的时间、桥梁的特征和人数，然后看看这些模型是否有助于做出好的预测。”他说。(晋南)

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