Pada tanggal 7 November 1940, berita besar hari itu adalah kegagalan total dan runtuhnya Jembatan Tacoma Narrows di negara bagian Washington. Jembatan itu robek dengan sendirinya dan jatuh ke perairan Puget Sound. Bagaimana dan mengapa hal itu terjadi adalah pertanyaan-pertanyaan yang baru saja dijawab secara memadai.
Tacoma “sempit” menandai titik terdekat di Puget Sound antara pantai Washington dan Semenanjung Olimpiade. Sebuah jembatan melintasi celah berarti pemerintah negara bagian dapat membuka bagian lain dari negara bagian untuk perluasan, jadi mereka ingin membangunnya.
Pada tahun 1930-an Amerika, tren, terutama untuk struktur panjang, adalah jembatan gantung yang anggun. Arsitek dan insinyur mencari desain yang paling anggun, paling ringan, dan paling ramping. Akibatnya, Tacoma Narrows Bridge, ketika selesai, memiliki panjang 5,939 kaki (1,810.2 meter) dan lebar seperti tongkat 39 kaki (11.9 meter). Itu juga ringan, karena balok pelat dangkal yang digunakan dalam konstruksi. Anggun? Niscaya. Ini dibuka untuk lalu lintas pada 1 Juli 1940.
Publik tidak tahu bahwa jembatan itu telah menunjukkan beberapa perilaku yang tidak biasa dalam tahap konstruksi, tetapi mereka segera mendapat petunjuk bahwa semuanya tidak baik dengan jembatan mereka yang tinggi dan kurus. Para ahli telah memperhatikan pergerakan linier yang tidak biasa di sepanjang jalan raya ketika angin bertiup, seperti yang sering terjadi melalui Narrows. Insinyur berusaha untuk mengimbangi beberapa “osilasi” ini dengan memasang penyangga hidrolik dan kabel baja “pengikat” untuk menstabilkannya. Namun, bentang tengah memiliki kebiasaan bergelombang naik turun, seperti roller coaster.
Pengemudi segera menemukan bahwa mobil di depan mereka tampaknya menghilang di “lembah”, muncul kembali di puncak bukit. Orang-orang datang dari jauh dan luas untuk berkendara di jembatan roller coaster. Penduduk setempat dengan cepat menjuluki struktur itu “Galloping Gertie,” dan itu macet.
Pada tanggal 7 November 1940, polisi negara bagian dan departemen jalan raya menutup jembatan untuk lalu lintas sekitar pukul 10 pagi, setelah dilaporkan adanya gelombang setinggi 3 hingga 5 kaki (1 hingga 1.5 meter), dengan kecepatan angin melebihi 35 mph (56.3 kph). Untungnya, hanya satu orang yang masih di atasnya, dan dia berhasil turun sebelum bentang tengah runtuh. Saat kerumunan yang berkumpul menyaksikan dengan ngeri yang terpesona, rentang tengah mulai berputar dari sisi ke sisi, serta bergerak ke atas dan ke bawah. Semua orang yang menonton tahu bahwa jembatan itu tidak tahan lama untuk menahan gerakan semacam ini.
Sekitar pukul 10, bongkahan pertama trotoar mulai berjatuhan. Pada 30:11, kabel yang menahan bentang tengah mulai putus, dan bagian barat terbalik dan jatuh ke air. Pada pukul 02:11, bagian bentang tengah yang tersisa juga hilang. Gertie yang berlari kencang tidak ada lagi. Hanya bentang samping dan menara yang tersisa.
Jadi pertanyaan itu menghantui para insinyur: apa yang terjadi dengan jembatan mereka? Artikel lingkup ini tidak dapat mengeksplorasi semua pertanyaan fisika dan aerodinamika yang terlibat, tetapi hipotesis pertama menyatakan bahwa resonansi angin menghancurkannya. Pengujian dan model rekayasa kemudian menunjukkan bahwa ini mungkin bukan masalahnya.
Faktanya, kegagalan Jembatan Tacoma Narrows adalah kombinasi dari banyak faktor, termasuk cacat desain. Jembatan ini menggunakan gelagar pelat dangkal untuk mengurangi berat, bukan rangka pengaku terbuka dalam, yang membuat jembatan kurang stabil. Juga, strukturnya, cukup sederhana, terlalu panjang untuk lebarnya. Sebuah jembatan yang lebih lebar mungkin bisa bertahan, tetapi jalan itu terlalu sempit untuk menahan tekanan lainnya.
Aerodinamika dan fenomena yang terdengar aneh yang disebut “self-excitation” juga berperan. Saat bentang mulai bergelombang dan menjadi lebih tidak stabil, ketidakstabilan memberi lebih banyak ketidakstabilan. Oleh karena itu, ketika bentang mulai bergerak memutar, ia juga menyulut api ketidakstabilan, hingga strukturnya runtuh. “Semangat diri” berarti bahwa satu hal mengarah ke yang lain, berbalik ke dirinya sendiri sampai runtuh. Film keruntuhan Gertie tersedia online, begitu juga gambar jalan yang bergelombang dan berliku-liku. Banyak makalah, juga online, dapat dibaca dengan teliti untuk mendapatkan lebih banyak jawaban atas pertanyaan “mengapa”.
Perang Dunia II dan kekurangan baja yang diakibatkannya menunda pembangunan Jembatan Tacoma Narrows lainnya. Rentang kedua, dari varietas suspensi kabel baja, dibuka pada 14 Oktober 1950. Kali ini, para insinyur mempelajari dan membuat model desain selama empat tahun sebelum menyelesaikan pilihan mereka. Yang ini tidak akan runtuh. Sebagai jembatan tol, jembatan ini membayar sendiri dan saat ini memiliki bentang terpanjang kelima di Amerika Utara.
Galloping Gertie merugikan negara bagian Washington jutaan dolar, tetapi kegagalannya merevolusi profesi pembangunan jembatan. Desain sekarang menjalani pengujian dan pemodelan yang ketat sebelum dibuat, menghemat uang dan nyawa manusia.