计算机模拟提供了人行桥摇摆时的线索

美国佐治亚州立大学和俄罗斯伏尔加州水运大学的三位研究人员开发了一种计算机模拟技术，帮助工程师避免设计摇摆的人行天桥。在他们在开放获取网站Science Advances上发表的论文中，Igor Belykh，Russell Jeter和Vladimir Belykh描述了他们用于构建模拟的因素，以及为什么他们认为它可以被桥梁工程师用作安全指南。

人行天桥的设计与用于汽车和火车的桥梁非常不同 - 人行桥通常更轻，更脆。减轻重量意味着工程师可以自由添加更多艺术品。但有时候，这样的设计会导致桥梁在很多人同时使用它们时摇摆不定 - 这在2000年伦敦千禧桥开通后不久就被人们所熟知 - 作为桥梁它充满了，开始危险地摆动。这种摆动通常是前后运动的形式，而不是上下运动，并且是由于人脚对着它们下面的桥的压力造成的。在这项新的努力中，研究人员试图更好地理解为什么尽管应用了基本的工程原理，它仍然是一些人行桥摇摆不定 - 并提出了一种防止它在未来发生的工具。

为了理解当桥梁摆动时会发生什么，研究人员采用了一种新颖的方法 - 而不是仅仅关注由于脚步的时间或每次施加的力量而产生的条件，他们将两者都添加到模拟中的数学中。当然，它们还添加了用于此类桥梁的所有其他变量。一旦他们的模拟建立起来，他们就用它来研究导致摆动的条件。他们报告说，他们发现，在这种摇摆不定的情况下，似乎有一个“神奇数字”的人会导致桥梁运动达到临界点。更重要的是，他们发现导致摇摆危险增加的最关键因素是人们对轻微摇晃做出反应。在适应摇摆时，人们会开始同步，由于在一个方向或另一个方向上同时施加的力，导致桥梁更强烈地摆动。研究人员承认，在他们之前仿真可以用作工程工具，它必须首先在真实条件下通过测试。