Сочинение на тему Мост через реку Миссисипи I-35W
- Опубликовано: 08.09.2020
- Предмет: Правительство, Развлекательная программа
- Темы: Инфраструктура, Мост, Транспорт, Фильмы
Аннотация
Строительство моста I-35W по реке Миссисипи было завершено в 1967 году, и по нему проходил транспорт через водопад Сент-Энтони. Этот мост был одним из самых оживленных в штате Миннесота. 1 августа 2007 года он рухнул, что привело к гибели десятков людей, сотням раненых и негативным экономическим последствиям для местного региона. Причиной коллапса послужили плохо спроектированные и не сконструированные пластинки, которые оставались незамеченными в течение 40 лет периодических проверок. Двумя основными сторонами, ответственными за инцидент, являются Sverdrup & Parcel и Associates, Inc за их неадекватный дизайн и Департамент транспорта Миннесоты за их процедуры проверки низкого качества. Эта посмертная запись адресована Департаменту перевозок, чтобы избежать подобных инцидентов в будущем. Чтобы гарантировать безопасность населения, инженерные детали должны быть спроектированы с учетом надежности для будущих модификаций. Кроме того, руководящие указания по проверке должны включать все части, которые входят в строительство моста, как бы незначительными они ни были.
Фон
Мост через реку Миссисипи I-35W, называемый мостом 9340, представлял собой стальной ферменный арочный мост длиной 1907 футов, несущий восемь полос межштатной автодороги 35 Вт через водопад Сент-Энтони. Он был завершен в 1967 году. Этот мост, расположенный в Миннеаполисе, штат Миннесота, был одним из самых загруженных в штате. В 2004 году он проходил в среднем 141 000 автомобилей в день. Мост 9340 прошел множество проверок, и в 1990 году правительство присвоило ему рейтинг « структурно дефектный »из-за значительной коррозии в его подшипниках. В 2001 году исследование, проведенное отделом гражданского строительства в Университете Миннесоты, опубликовало отчет, в котором говорится, что мост является «критическим для разрушения», это связано с отсутствием избыточности в проекте. Это означает, что отказ любого отдельного участника может привести к разрушению всего моста (Wald, 2008). В 2005 году ему снова был присвоен тот же рейтинг «структурно дефектный» из-за трещин и усталости, и федеральная инспекция оценила его в 50 из 100. Этот рейтинг поместил его в худшие 4% из 100 000 мостов. Однако замена была запланирована в 2020 году, потому что государство считает, что проблема не является неизбежной.
Как и в случае с любым передовым инженерным продуктом, будь то автомобиль, электронное устройство или даже программное обеспечение, для обеспечения оптимальной функциональности требуется периодическое техническое обслуживание. В 2006 году, однако, проект укрепления моста был запланирован, но заменен на инспекции безопасности вместо этого из-за более низких затрат. 1 августа 2007 г. около 18:00 мост не мог нести груз, что привело к обрушению 1000 футов главной палубы. Из них 456 футов упали в реку. В то время на мосту было 111 транспортных средств, в том числе школьный автобус с 63 учениками на борту, к счастью, автобус застрял у перил и не упал в воду. только 17 из транспортных средств были извлечены из реки. Жертвами стали 13 погибших и 145 раненых (NTSB, 2008).
Обвал имел много негативных последствий для окружающей территории. Некоторые из них повлияли на транспорт, была заблокирована коммерческая железная дорога Миннесоты, а также другие дороги, включая параллельный мост 10-й авеню (верхний мост на рисунке 2) на 24 дня. 35 человек в строительной отрасли потеряли работу из-за сокращения производства строительных материалов в этом районе. Многим малым предприятиям был нанесен экономический ущерб: в некоторых случаях владельцы теряли 25-50% своего дохода (Wyant, 2007). Большая часть движения, проходящего по мосту, должна была идти в обход. Налоги увеличились на 0,055 долл. США за галлон, чтобы обеспечить адекватное финансирование технического обслуживания. Это лишь некоторые из последствий для местного региона.
Инженерный сбой
Мост 9340 представлял собой непрерывную ферму, это означает, что он проходит без необходимости в шарнирах или соединениях на трех или более опорах. Этот тип моста очень эффективен, так как он использует меньше материалов, чем другие типы мостов. В результате это был самый легкий с точки зрения веса и самый дешевый тип конструкции, что делало его очень привлекательным для разработчиков. Поскольку в нем используется меньше материала, непрерывный ферменный мост должен распределять нагрузку на все опоры. Это означает, что это не учитывает много избыточности; однако, это не было проблемой, так как мосты этих типов имели хорошие показатели безопасности (Н.В. 2013). Что делает их безопасными, так это то, что инженеры проектируют эти мосты таким образом, чтобы выдерживать нагрузку, превышающую предполагаемую. Эта концепция называется фактором безопасности, который для стальных мостов находится в диапазоне 5-7. Это означает, что мост не должен выходить из строя до тех пор, пока нагрузка будет в 5-7 раз меньше его предполагаемой нагрузки. Предполагаемая нагрузка состоит из двух частей: постоянная нагрузка и внешние силы. Собственная нагрузка – это вес самой конструкции, который может составлять более 80% от предполагаемой нагрузки. Внешние силы – это масса дорожного движения и таких явлений окружающей среды, как ветер, дождь, землетрясения и т. Д. (Petroski, 2007).
Однако фактор безопасности не учитывает ухудшение конструкции из-за коррозии или усталости (оба были обнаружены на ранних осмотрах) и конструктивные недостатки, особенно по мере того, как мост продолжал развиваться. Во время обрушения на мосту велось строительство с 575 000 фунтов припасов и оборудования (Hoppin, 2007). Эксперты полагали, что коррозия ослабила конструкцию до разрушения. Однако эта причина не очень логична, поскольку проверки 1990 года (17 лет до крушения) показали значительную коррозию, но мост был в порядке. Это было отброшено, когда тщательные расследования Национального совета по безопасности на транспорте (NTSB) и Федеральной администрации автомобильных дорог определили причину крушения, чтобы быть конструктивным недостатком. Этот недостаток представлял собой низкопрофильные клинья для пластин, которые были не в состоянии выдержать предполагаемую нагрузку. Стержневая пластина представляет собой большой стальной лист, используемый при строительстве крупных конструкций, таких как здания и мосты, для соединения элементов фермы и балок.
Разработанные Sverdrup & Parcel and Associates, Inc, пластины, как оказалось, имеют половину толщины, необходимой для обеспечения ожидаемого запаса прочности (Huffstutter, 2008). Постоянные модификации моста, сделанные на протяжении многих лет, значительно увеличили мертвую нагрузку. Это, наряду с проведением строительства и вечерним часом пик, привело к выходу из строя пластин. Обычно проектировщики несут полную ответственность за недостаточные процедуры контроля качества, но в этом случае ответственность за инцидент несут гораздо больше сторон. Федеральные и государственные транспортные чиновники также виноваты в недостаточной процедуре рассмотрения и утверждения проектных планов и расчетов. Тот факт, что прошло более 40 лет с момента завершения строительства моста, и ни разу не было ошибкой, выявленной в ходе периодических проверок. Ни одному из членов группы контроля качества, инспекторам Министерства транспорта штата Миннесота (Mn / DOT) или нанятым инженерам не удалось найти и устранить проблему. Кроме того, для правительственных чиновников было обычной практикой исключать опорные пластины в руководстве по оценке нагрузки на мост (NTSB, 2008).
Этический анализ
Анализируя решения, принятые различными сторонами на протяжении всей жизни моста, с использованием этических принципов, мы можем извлечь уроки из допущенных ошибок и найти решение, которое улучшит принятие будущих решений. Одна очень известная этическая основа – деонтологическая этика (служебная этика), которая фокусируется на идее, что действие является моральным, если оно согласуется с моральными правилами общества. Здесь, однако, будет использоваться подмножество служебной этики, называемое кантианством, потому что его главная цель – «универсальное правило, из которого можно извлечь все моральные нормы» (Poel, 2011). Этот принцип называется категорическим императивом, который содержит две формулировки: принцип универсальности и принцип взаимности.
Принцип универсальности заключается в следующем: «действуйте только в соответствии с той максимой, которую вы в то же время можете сделать, чтобы она стала универсальным законом» (Poel, 2011). Смысл этого в том, что независимо от того, какой принцип или правило следует за действием, он должен стать универсальным законом, которому может следовать любой человек. Департамент перевозок штата Миннесота отвечал за проверки, проведенные на мосту 9340. Их действия считаются неэтичными, поскольку они нарушают принцип универсальности одним из двух способов. Во-первых, они не выполнили свои проверки надлежащим образом и, следовательно, не смогли выявить критические недостатки. Это серьезная проблема, так как если бы каждое инспекционное агентство не выполняло свои обязанности, это привело бы к плохому техническому обслуживанию, что могло бы привести к риску для жизни.
Второй способ заключается в том, что Департамент перевозок был осведомлен о состоянии моста, но решил не действовать ответственно, поскольку проблема не считалась неизбежной. Другая сторона, которая нарушила принцип универсальности, – дизайнер, отвечающий за клинья. Инженеры Sverdrup & Parcel and Associates, Inc не проектировали деталь с учетом надежности. Они не учитывали будущие модификации моста, то есть коэффициент безопасности был меньше 5-7, что является диапазоном для стального моста. Наконец, стороны, ответственные за изменения, внесенные в мост, также виноваты в том, что они не рассмотрели проект и не проверили, не вызовут ли модификации какие-либо непредвиденные проблемы. Игнорирование такой серьезной проблемы не может допускаться, поскольку это привело к катастрофе и может привести к еще большему, если все будут безответственно выполнять свои обязанности.
Другим принципом является принцип взаимности, который заключается в том, чтобы «действовать так, чтобы относиться к человечеству, будь то в вашей собственной личности или в любой другой, в любом случае как к цели, а не только как к средству» (Poel, 2011). Это означает, что людей никогда не следует использовать в качестве средства, но в качестве цели, использовать людей и использовать их для своих корыстных целей неэтично. Еще одна перспектива этого принципа – вводить в заблуждение других или скрывать от них ценную информацию с целью контроля их способности принимать решения. Это был тот случай, когда речь идет о мосте 9340, так как мост был оценен как «структурно дефектный», но общественность не знала об этом состоянии. В этом случае люди, которые использовали мост, использовались как средство, потому что их способность принимать решения была ограничена. Им не дали свободу выбора использовать мост с риском отказа или найти другой более безопасный маршрут. Многие отчеты об инспекциях показывают, что мост не был пригоден для использования в нормальных условиях, но общественность не была предупреждена только потому, что государству не пришлось тратить деньги на замену или ремонт моста. В соответствии с категорическим императивом кантианства, штат Миннесота действовал неэтично, подвергая риску жизни многих и гибель других.
Рекомендации
Мы люди, по своей природе мы учимся на своих ошибках, намеренно или нет. Мы должны использовать ранее полученную информацию для дальнейшего улучшения нашего будущего. К сожалению, разрушение моста 9340 было одним из тех случаев, когда сделанные ошибки должны быть выгравированы на камне, чтобы никогда не повториться. Для этого необходимо укрепить идеи служебной этики. Инспекторы, рецензенты и инженеры должны знать, что их работа имеет решающее значение для безопасности населения и, следовательно, должна выполняться правильно.
Вот несколько способов обеспечить лучшую безопасность мостов. Федеральное управление автомобильных дорог (FHA) вместе с Американской ассоциацией государственных чиновников по шоссейным дорогам и транспорту (AASHTO) должны разработать и внедрить способ выявления ошибок проектирования и их исправления до того, как проект будет окончательно оформлен. Это можно сделать, убедившись, что расчеты выполняются правильно и точно в дополнение к элементам конструкции, имеющим достаточную нагрузочную способность для будущих сервисов и модификаций.
Должны быть разработаны методы обнаружения коррозии в местах, где визуальный осмотр моста не эффективен. Требовать от инспекторов периодически участвовать в обновленных учебных курсах по инспекциям, чтобы повысить качество инспекций, особенно для таких деталей, как пластины со вставками. AASHTO, в частности, должен предоставить руководство по оценке пластин со складками, включив их в расчеты номинальных нагрузок. Кроме того, любые проверки, дающие подозрительные результаты, должны быть предприняты немедленно, чтобы предотвратить развитие дальнейших осложнений. Наконец, пользователи (общественность) имеют право на получение информации о любых неисправностях и недостатках, связанных с используемыми продуктами, поэтому можно принимать рациональные решения. Эти рекомендации могут привести к более дорогостоящим проектам; однако этическое поведение требует, чтобы лучшая безопасность гарантировалась снижением рисков.
Заключение
Мы, люди, учимся на происходящих катастрофах и авариях, и разрушение моста 9340 не стало исключением. Из этого инцидента было извлечено несколько уроков, наиболее важным из которых является то, что вставные пластины являются неотъемлемой частью мостов и поэтому должны быть включены в обзор проекта и проверены с той же тщательностью, что и любая другая деталь. Только это предотвратило подобные инциденты. Любые обнаруженные проблемы решаются незамедлительно, даже если они не являются критическими. Сегодня с помощью компьютерного программного обеспечения намного легче обнаружить недостатки на ранней стадии и даже ранее построенных мостов. Для инженеров есть только один способ совершенствоваться и учиться; неудачи имеют важное значение для общества, чтобы улучшить себя. Некоторые неудачи могут быть дорогостоящими и неэтичными, но история полна подобных действий, которые сделали общество тем, чем оно является сегодня. Эта тенденция сохранится, потому что совершенство – недостижимая цель, к которой стремятся люди.
В романе «Чувство и осмысленность» Джейн Остин использует различные тематические элементы, чтобы обучить читателя природе высшего британского общества в 19 веке. Одним из наиболее влиятельных
Вы мечтаете о дне свадьбы, когда на свидании присутствуют смех и хорошее настроение. Если вы выбираете классическую эстетику или оригинальную свадьбу, вы всегда хотите, чтобы
В Спартаке режиссер Стэнли Кубрик и музыкальный директор Алекс Норт используют звук, включая музыку, звуковые эффекты и диалоги, в исторической драме Спартак , чтобы подчеркнуть