タコマ橋が崩壊した原因は何ですか？

タコマ橋の崩壊：風による共振の教訓

1940年、アメリカのタコマ海峡に架けられたタコマ橋は、完成からわずか数か月で崩壊しました。その瞬間は映像に収められ、今も工学の授業で取り上げられるほど有名です。この事故の原因は、主に二つあります。

まず、橋桁の剛性が不足していたことが大きな要因です。当時の設計では、軽くて経済的なH形の橋桁が採用されましたが、これはたわみやすく、ねじれにも弱い構造でした。そのため、わずかな風でも大きく揺れ始めてしまう性質がありました。

もう一つの原因は、空気力学的な不安定さです。H形の橋桁では、風が桁の端で乱れて剥離しやすく、その結果、周期的な渦が発生します。この渦の発生タイミングが、橋の揺れやねじれの動きと一致してしまい、共鳴現象（共振）が起こりました。風速約19m/sの比較的弱い風でも、橋は激しくねじれ続け、最終的に構造が保てなくなって崩落したのです。

タコマ橋の事故は、橋の設計において空力特性と剛性の両方が重要であることを世界に知らしめるきっかけとなりました。以降の長大橋では、風洞実験や動的解析が標準的に行われるようになり、安全性が大きく向上しました。歴史的な失敗が、現代のインフラを支える教訓となっています。