Группа учёных из Политехнического университета Валенсии (UPV) и Университета Виго (UVigo) [опубликовала](https://www.nature.com/articles/s41586-025-09300-8) в журнале Nature результаты исследования, в котором они выяснили, почему мосты — в частности, стальные фермы — не разрушаются при катастрофических событиях, таких как удар или землетрясение.
«Мы показали, что, подобно тому как паутина может адаптироваться и продолжать ловить добычу после повреждений, повреждённые стальные мосты могут выдерживать нагрузки, превышающие те, что они несут в обычных условиях эксплуатации, и не разрушаться», — говорит Хосе М. Адам, исследователь из Института ICITECH Политехнического университета Валенсии и координатор проекта Pont3, частью которого стала эта работа.
Мосты — ключевые элементы транспортных сетей
Мосты являются важнейшими элементами транспортных сетей, и их обрушение может иметь очень серьёзные последствия, включая человеческие жертвы и экономические потери, которые могут достигать миллионов евро за каждый день простоя.
«Кроме того, в условиях всё более интенсивных и непредсказуемых природных явлений и экологических изменений, ускоряющих износ мостов, крайне важно обеспечить, чтобы эти конструкции не разрушались после локальных отказов. В этом отношении мы добились прогресса в нашем исследовании», — добавляет Белен Ривейро, исследователь Центра исследований в области технологий, энергетики и промышленных процессов Университета Виго и руководитель подпроекта Pont3 в Университете Виго.
Почему некоторые начальные отказы распространяются непропорционально
До сих пор было неясно, почему начальные отказы определённых элементов в одних случаях распространяются «непропорционально», а в других практически не влияют на функциональность моста.
В своей работе исследователи из Политехнического университета Валенсии и Университета Виго обнаружили и охарактеризовали вторичные механизмы, которые делают эти мосты более устойчивыми; они развивают скрытую устойчивость вместо того, чтобы разрушаться.
«Благодаря этому мы можем понять, как они могут продолжать нести нагрузки после первоначального отказа элемента», — добавляет Карлос Ласаро, руководитель подпроекта Pont3 в UPV.
Работа группы UPV и UVigo даёт новое представление о проектировании более безопасных и устойчивых мостов в условиях экстремальных событий. Она способствует улучшению стратегий мониторинга, оценки и ремонта существующих мостов. Кроме того, полученные результаты могут помочь определить новые требования к прочности стальных ферм.
«Всё это с одной фундаментальной целью: повышение безопасности этих инфраструктур, которые так важны и широко распространены в транспортных сетях. И ключ, как и прежде, кроется в природе; в прошлом году мы обнаружили, как предотвратить обрушение зданий в случае экстремального события, имитируя ящериц. На этот раз мы учились у паутины, поведение которой сходно со стальными фермами. Мы продемонстрировали это, сравнив нашу работу с другим исследованием, опубликованным в Nature в 2012 году, которое было посвящено именно паутине», — заключает Хосе М. Адам.
Предоставлено [Техническим университетом Валенсии](https://phys.org/partners/technical-university-of-valencia/)