Какво по-добро?Пексели Откакто мостът Golden Gate е отворен за движение на 27 май 1937 г., той е емблематичен символ на американския пейзаж.
Към 1870 г. хората осъзнават необходимостта от изграждането на мост, който обхваща пролива Голдън Гейт, за да свърже град Сан Франциско с окръг Марин. Обаче измина още половин век, преди строителният инженер Йозеф Щраус да представи своето предложение за мост. Плановете се развиха и окончателният проект беше одобрен като висящ мост, който в крайна сметка се взе над четири години за изграждане .
Когато мостът Golden Gate се изкачи, това беше най-дългият окачен мост в света - кабелите задържат пътното платно между две кули, без междинни опори. И обстановката имаше редица присъщи предизвикателства. Това струва около 37 милиона щатски долара по това време; изграждането на същата структура днес би струвало около милиард долара. И така, как се е запазил дизайнът през последните 80 години - и бихме ли направили нещата по различен начин, ако днес започвахме от нулата? 
Схема на висящ мост. Червените носещи кабели прехвърлят сили от черните окачващи кабели към сините кули и анкери.Разговор
Най-дългият висящ мост в света
Мостът Golden Gate е висящ мост, което означава, че разчита на кабели и тиранти под напрежение, заедно с кули под налягане, за да пресече голямо разстояние без никакви междинни опори. Палубата на пътното платно виси от вертикални тиранти, които се свързват с двата основни кабела, които преминават между кулите и анкерите в края. Окачванията пренасят транспортните сили и собственото тегло към носещите кабели, които са закрепени към кулите и върху твърда земя. 
Прост тъкан висящ мост.Rutahsa Adventures
The първите мостове от този тип вероятно свързва две скали с гъвкави въжета, за да пресече долина или река. Преди стотици години тези въжета бяха направени от растителни влакна; железни вериги дойдоха по-късно. Бруклинският мост в Ню Йорк, открит през 1883 г., е първият, който използва стоманени кабели, които след това стават стандартни.
Кулите вероятно са започнали като обикновена скала от всяка страна на долина; в крайна сметка инженерите са използвали масивни кейове от камък или стомана. Мостът Golden Gate, например, се поддържа от един абат на всеки край и двете кули, които са поставени върху основи, вградени в морското дъно.
Двата поддържащи кабела на моста Golden Gate са почти единственото нещо, което не е променено от пускането на моста в движение през 1937 г. Всеки основен кабел е оформен от 27 572 стоманени проводника с приблизителна дебелина на молив. Строителните екипи почти увиснаха 80 000 мили телени кабели от едната страна на моста до другата.
Почти невъзможно е да се направи дълъг, дебел кабел от едно парче, без недостатъци, за да се свърши тази работа. И от решаващо значение, ако един голям кабел държеше моста нагоре и нещо се случи с него, щеше да има катастрофален провал. Разчитането на по-малки проводници означава, че всяка повреда ще бъде по-бавна, оставяйки време за отклоняване на бедствието.
Тъй като хората за пръв път започнаха да размишляват върху мост в залива на Сан Франциско, имаше огромна загриженост относно способността на конструкцията да устои на силните ветрове на мястото, бурни води и възможни земетресения. Сан Франциско се намира на пресечната точка на две активни тектонски плочи - очевидно никой не е искал да види земетресение, свалящо моста, който в момента се носи наоколо 112 000 превозни средства на ден .
За да избегнат този проблем, строителите също са разположили амортисьори от всеки край на моста, за да поемат енергията, идваща от вятър или сеизмични сили. Тези специално проектирани вибрационни амортисьори са цилиндри с диаметър на метър, изработени от оловно ядро, покрито с гума. Поставени на стратегически места, те абсорбират енергия, която иначе би могла да накара моста да се срути.
Поддържане в добра форма
Традиционната мъдрост предполага, че инфраструктурен проект се прави скоро след откриването му. Но поддържането на моста Golden Gate под формата на плот изисква постоянна стриктна поддръжка. В продължение на 80 години, специални екипажи за поддръжка са обслужвали моста, пребоядисвайки и замествайки корозиралите или счупени компоненти, където е необходимо.
Тази работа трябва да бъде извършена в съответствие със строги стандарти. Например, когато някой от хилядите болтове, които свързват всички различни части на моста, се нуждаят от подмяна, изваждат се не повече от два едновременно, за да се запази мостът в безопасност срещу силни ветрове или земетресения.
Има и проблеми със структурната поддръжка. Поради изминалото време и постоянната променливост на температурата, кабелите и окачванията се удължават или свиват и се нуждаят от периодична проверка и повторно затягане. Този тип настройка се нарича настройка и е подобен на начина, по който музикантът поддържа струнен инструмент, който звучи най-добре.
Какво би се променило, ако го построим днес?
Поради огромни поддържащи разходи , някои хора предлагат реконструкция на моста Golden Gate по начин, който да ограничи текущите сметки за поддръжка и експлоатация. Като оставим настрана политическата осъществимост, как инженерите ще проектират моста, ако днес ще го построят от нулата?
С течение на времето изследователите са разработили по-леки материали. Използването на подсилени с влакна полимери (FRP), а не стомана или бетон е начин за намаляване на теглото на конструкция с такава величина. Това собствено тегло обикновено е отговорно за използването на 70 до 80 процента от неговото съпротивление - това е максималното натоварване, което може да понесе, преди да се провали. Като го намали, конструкцията на моста ще се нуждае от по-малко здравина, което позволява по-евтини и по-лесни опции.
Например дизайнерите са започнали да използват подсилени с влакна композитни материали (FRP) в мостове като моста Market Street в Западна Вирджиния. FRP използва пластмасова смола за свързване на стъклени или въглеродни влакна, които придават здравина на материала. Тъй като са четири пъти по-леки от бетона, FRP са пет до шест пъти по-здрави.
Вероятно първата цел на дизайнера за промяна в заместващия мост Golden Gate ще бъде съставът на кабелите. Понастоящем използваната стомана е корозивна, по-тежка с четири пъти от по-новите материали и може да се провали в сурова влага и температура - точно като тези, които среща на това място. Въглеродните кабели са по-инертни и вече се използват по целия свят. 
В кабелен мост кабелите се свързват директно от палубата към кулите.Разговор
Тези материали, по-леки от стоманата, могат да бъдат използвани и в други елементи на моста, като пътното платно за движение. Използването на пластмасови композитни настилки може да намали собственото тегло на палубата на Golden Gate Bridge с коефициент пет. Това би дало възможност на инженерите да проектират и конструират мост с кабелна стойка, а не окачен мост. Предимството там би било способността да се премахнат тирантите; в кабелен мост силите се предават директно от палубата към кулите от кабелите. Първият магистрален кабелен мост с CFRP кабели е швейцарският мост Stork, открит през 1996 г.
Кабелният мост може да има по-дълъг обхват от окачения мост, така че неговата структура между опорите и брега може да бъде по-проста. Също така изграждането на кулите по-близо до брега, където водното легло е по-плитко, би помогнало за облекчаване на един от основните проблеми, когато мостът Golden Gate беше построен за първи път: Работата по основите на кулата в дълбоки води е много трудна и скъпа със силни течения.
Системата на амортисьори също може да бъде адресирана с нов дизайн. Амортисьорите с оловно ядро, използвани при изграждането на Златната порта, могат да бъдат заменени с по-нови технологии, които са по-способни да устоят на вятъра, трафика и сеизмичните сили. Това подобрение би гарантирало, че повреда като тази на моста Tacoma Narrows - когато вятърът издуха моста настрани, той се извива и рухва - ще бъде предотвратена.
С всичко казано, мостът Golden Gate все още се справя добре. Дори и с други възможни и по-евтини опции, никой не работи реално, за да замени иконата на Арт Деко и нейната световноизвестна международна работа с оранжева боя. Мостът Golden Gate се следи отблизо, за да се гарантира, че не надвишава границите на стреса поради трафик, вятър и сеизмични натоварвания. Можем да очакваме поне още 80 години от този инженерен шедьовър.
Hota GangaRao е професор по гражданско и екологично инженерство в Университет в Западна Вирджиния и Мария Мартинес де Лахидалга де Лоренцо е дипломиран асистент в Университет в Западна Вирджиния . Тази статия е публикувана първоначално на Разговорът . Прочетете оригинална статия .
