Введение

Мост через реку Темзу в Англии

Мост Тысячелетия, официально известный как Лондонский пешеходный мост Тысячелетия, – это стальной подвесной мост для пешеходов, пересекающий реку Темзу в Лондоне, Англия, и соединяющий Банксайд с Сити оф Лондон. Он принадлежит и обслуживается благотворительным фондом Bridge House Estates, находящимся под управлением корпорации Сити Лондон. Строительство началось в 1998 году, а первоначально мост был открыт 10 июня 2000 года. Лондонцы прозвали его «Качающимся мостом» и даже «Раскачивающимся мостом» из-за тревожной раскачки, которую испытали пешеходы в день открытия. Мост был закрыт в тот же день, а после двух дней ограниченного доступа – снова закрыт почти на два года для проведения модификаций и ремонта, чтобы обеспечить устойчивость конструкции и остановить раскачивание. Он был вновь открыт в феврале 2002 года. Мост расположен между мостом Саутварк и железнодорожным мостом Блэкфрайрс. Его южный конец находится рядом с театром «Глобус», галереей Банксайд и Тейт Модерн, а северный – рядом с лондонской школой у подножия собора Святого Павла. Ориентация моста такова, что с противоположного берега реки открывается четкий вид (так называемая «завершающая перспектива») на южный фасад собора Святого Павла, обрамленный опорами моста.

Дизайн

В 1996 году совет Саутварка и RIBA Competitions организовали конкурс архитектурного проектирования. Победителем стал инновационный проект "Лезвие света" от Arup Group, Foster and Partners и сэра Энтони Каро. Из-за ограничений по высоте и для улучшения видимости конструкция подвесного моста предусматривала расположение несущих тросов ниже уровня проезжей части, что обеспечило очень плоский профиль. Мост имеет два речных опоры и состоит из трех основных секций – , , и (с севера на юг) – общей длиной конструкции ; алюминиевая проезжая часть имеет ширину . Восемь подвесных тросов находятся под натяжением, создавая силу в 2000 тонн, направленную на опоры, заделанные в берега, – этого достаточно для поддержания рабочей нагрузки в 5000 человек на мосту.

Строительство

Обычно для строительства мостов через Темзу требуется акт парламента. В случае этого моста необходимость в нем была обойдена благодаря тому, что Портовое управление Лондона выдало лицензию на сооружение, а Сити оф Лондон и боро Саутварк выдали разрешение на строительство. Строительство началось в конце 1998 года, а основные работы были начаты 28 апреля 1999 года компаниями Monberg & Thorsen и Sir Robert McAlpine. Общая стоимость составила 18,2 миллиона фунтов стерлингов (на 2,2 миллиона фунтов стерлингов превысив первоначальный бюджет), и финансирование в основном было обеспечено Комиссией тысячелетия и фондом London Bridge Trust.

Открытие

Мост открылся 10 июня 2000 года, с задержкой в один месяц. Неожиданная поперечная вибрация, вызванная резонансным откликом конструкции, привела к закрытию моста 12 июня для проведения доработок. Предпринимались попытки ограничить число людей, пересекающих мост, что приводило к длинным очередям, но не позволяло снизить вибрацию. Закрытие моста всего через два дня после открытия вызвало критику общественности, поскольку этот британский проект высокого уровня потерпел досадную неудачу, подобно тому, как многие воспринимали Купол тысячелетия. Вибрация была объяснена тогда малоизученным явлением, при котором пешеходы, пересекающие мост с поперечным колебанием, подсознательно стремятся синхронизировать свои шаги с этим колебанием, тем самым усиливая его. Это отличается от хорошо известной проблемы вертикальных колебаний, поэтому солдаты перестают маршировать в одном строю при переходе через подобные мосты. Примером служит лондонский мост Альберт, на котором с 1873 года установлена табличка, предупреждающая марширующие колонны солдат сбивать шаг при переходе.

Резонанс

Движения моста были вызваны явлением положительной обратной связи, известным как синхронное боковое возбуждение. Естественное покачивание людей при ходьбе вызывало небольшие поперечные колебания моста, которые, в свою очередь, заставляли людей на мосту двигаться в такт, увеличивая амплитуду колебаний моста и постоянно усиливая эффект; максимальное покачивание составляло около… В день открытия мост пересекли 90 000 человек, при этом на мосту одновременно находилось до 2000 человек. Резонансные колебательные режимы, вызванные вертикальными нагрузками (такими как поезда, транспорт или пешеходы) и ветровыми нагрузками, хорошо изучены при проектировании мостов. В случае с мостом Тысячелетия, поскольку поперечное движение заставляло пешеходов непосредственно участвовать в движении моста, колебательные режимы не были учтены проектировщиками. Когда мост кренится в сторону, пешеходам приходится корректировать свои движения, чтобы не упасть, и они делают это одновременно. Эффект аналогичен марширующим в ногу солдатам, но в горизонтальной, а не в вертикальной плоскости. Риски поперечных колебаний в легких мостах хорошо известны. Любой мост с поперечными частотами менее 1,3 Гц и достаточно малой массой может столкнуться с тем же явлением при достаточной пешеходной нагрузке. Чем больше количество людей, тем больше амплитуда колебаний. Другие мосты, столкнувшиеся с подобными проблемами:

Мост Оклендской гавани, с поперечной частотой 0,67 Гц во время демонстрации 1975 года.
Мост Бирмингемского NEC Link, с поперечной частотой 0,7 Гц.

Смягчение

Инженеры компании Arup, спроектировавшей мост, провели исследование неожиданной колебательной неустойчивости, которую они назвали "синхронным латеральным возбуждением". Первые лабораторные исследования проводились с участием пешеходов на движущихся платформах в Университете Саутгемптона и Имперском колледже Лондона. Позднее, в 2000 году, один из пролетов моста был оснащен измерительным оборудованием и испытан с группами до 275 человек. Кроме того, 52 настроенных демпфера массы добавляют инерцию для контроля вертикальных колебаний. Работы велись с мая 2001 года по январь 2002 года и стоили 5 миллионов фунтов стерлингов. После периода испытаний мост был вновь открыт 22 февраля 2002 года и с тех пор не подвергался значительным вибрациям. Несмотря на успешное устранение проблемы, прозвище "шатающийся мост" (иногда "трясучий мост") по-прежнему широко используется лондонцами.

Резонанс кабеля

Художественное исследование высших частотных резонансов в тросах моста было представлено в экспозиции Билла Фонтаны "Гармонический мост", проходившей в Тейт Модерн в середине 2006 года. Для этого использовались акустические датчики, установленные в стратегически важных точках на тросах моста Миллениум, а сигналы с этих датчиков усиливались и динамически распространялись по залу турбин Тейт с помощью программы, разработанной Фонтаной для звукового движка Richmond Sound Design AudioBox.

Ремонт

В октябре 2023 года мост был закрыт на три недели для проведения ремонтных работ на его поверхности, выполненных компанией FM Conway. Мост был закрыт в субботу, 14 октября, и вновь открыт поздно вечером 5 ноября.

Инклинатор тысячелетия

К северному концу моста Милениум находится небольшой наклонный подъемник, известный как "Инклинатор Милениума". Он был открыт в декабре 2003 года, чтобы пешеходы могли преодолеть крутой склон (13,6°) холма Петра от набережной до входа на мост Тысячелетия, не используя альтернативную лестницу. Нижний конец лифта расположен на Паульской тропе рядом с Темзой, а верхний – выше по Питерскому холму на террасе, уровень которой соответствует уровню палубы моста. Изначально подъемная кабина приводилась в движение электродвигателем тягового типа, произведенным в Италии компанией Maspero Elevatori. Компания Axis Elevators установила новое оборудование. После реконструкции района в 2021 году лифт был закрыт и будет заменен платформенным подъемником.

В популярной культуре

Мост показан в начальных сценах фильма "Гарри Поттер и Принц-полукровка", где он обрушивается после атаки Пожирателей Смерти. Мост также появляется в фильме "Стражи Галактики" 2014 года во время финальной битвы на Зандаре.