变暖将导致1&4的钢桥倒塌

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-11-13  来源:来自互联网  作者:来自互联网  浏览次数:779
导读

Mahmoud分析了美国约9万座桥梁的状况,并模拟了在未来80年的预测温度下,伸缩缝将如何受到影响。 他们发现,目前的温度还不足以引发问题,但未来21年,每4座桥梁中就有一座面临断桥的风险,到2060年,…

(文/Ruby Prosser Scully)

全球变暖可能会导致未来20年美国四分之一的钢桥倒塌。

美国等国家的桥梁正在老化。去年,一座建于20世纪60年代的意大利桥梁的大部分坍塌,造成40多人死亡。最常见的问题之一涉及伸缩缝。这使得桥梁的部分在温暖的天气下膨胀和收缩而不会削弱结构。但如果它们出现问题,就会造成重大的结构性问题。

因此,科罗拉多州立大学的Hussam Mahmoud和他的同事决定模拟温度升高对美国各地钢桥的影响。

他们特别关注的是,随着气候变暖,在未来几年里,那些被灰尘和碎片堵塞的伸缩缝会暴露在更高的温度下,会发生什么。堵塞是一个常见的问题,尤其是在桥梁日益恶化的情况下,但解决这个问题的成本很高。

这种堵塞阻碍了桥体的安全扩展,并使桥体无法承受由此产生的负荷。Mahmoud分析了美国约9万座桥梁的状况,并模拟了在未来80年的预测温度下,伸缩缝将如何受到影响。

他们发现,目前的温度还不足以引发问题,但未来21年,每4座桥梁中就有一座面临断桥的风险,到2060年,这一比例将升至28%,到2080年,这一比例将升至49%。到2100年,几乎所有的桥都将发生断裂。Mahmoud说“这一问题相当严重。”

桥梁的设计中,包含了在部分失效的情况下,允许载荷被分布开来。然而,Mahmoud的这项研究的重点是结构的主要承载部分的故障,这意味着这个主要承载部分要么直接倒塌,要么需要进行大量工作来修复。

澳大利亚墨尔本大学的张立海说,随着基础设施老化,世界各地的发达国家都面临着类似的问题。在美国,五分之二的桥梁都有50年或更久的历史。许多设计在最初从未被设计成能持续这么久。

他的研究表明,除了高温问题,其他气候变化也可能使这些日益恶化的桥梁变得更加脆弱,因为风力更强,降雨量更大,以及大气中具有腐蚀性的二氧化碳的影响。他说,随着人口的增长,更繁忙的交通,载重量更大的卡车,会使这一问题更加严重。

去年,在伦敦的Hammersmith立交桥上进行的一个项目中,他们在桥上安装了声学传感器,当钢索断裂时,可以听到声音。

而2017年,内华达大学的 Spencer Gibb和他的同事们建造了第一个完全自主的机器人桥梁监察员——它可以沿着道路来回穿梭,而不会妨碍交通。这个由电池驱动的四轮防水装置使用探地雷达和电阻传感器来定位桥内腐蚀的钢铁部件或混凝土。表面裂纹可以用机载摄像机检测到。

在欧洲各地,许多桥梁都很破旧。法国2018年的一份报告称,该国三分之一的公路桥需要维修,其中约7%的桥更加严重,最终可能会倒塌。在德国,联邦公路研究所(Federal Highway Research Institute)去年的一份报告发现,德国12.4%的公路桥状况不佳,其中约12.5%被认为是良好的。在美国,一份报告发现,在调查的61.3万座桥梁中,有5.4万座存在结构缺陷。这些桥梁每天通过车辆1.74亿次。

 
 
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