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不起眼的小东西引发大灾难!美国1/4钢桥或在20年后轰然坍塌

2019-10-27 22:28 作者:徐德文科学频道  | 我要投稿

这是一个看起来有些耸人听闻的研究,到2040年,美国将有约四分之一,大约2万多座“简单支撑的钢梁桥”可能会轰然倒塌。然而,这却是美国科罗拉多大学副教授侯赛因·马哈茂德博士领导的一项科学研究,该研究表明,气候变暖将导致钢桥结构受损,从而引发坍塌的危险。


2018年8月,意大利热那亚一座建成于1967年的混凝土斜拉桥——莫兰迪桥轰然倒塌,造成43人死亡,16人受伤,举世哗然。该桥一直存在结构性的问题,倒塌时正进行托高桥梁的基础工作。马哈茂德博士兼任科罗拉多大学结构实验室主任,开始对美国桥梁状况进行研究,重点分析了最为常见的问题——桥梁伸缩缝损伤。


桥梁伸缩缝虽然很小,似乎也不怎么引人注目,但它如果不能正常工作的话,就会引起重大的结构性问题。伸缩缝是桥梁上的横向缝隙,旨在让结构承受因温度变化引起的膨胀和收缩运动。然而,伸缩缝很容易被碎屑堵住,从而影响温度升高时桥梁的膨胀,另外,伸缩缝损坏可能会使碎屑、水和防冻盐渗入下方并积聚在轴承处,导致轴承和锁定部件损坏,从而导致桥梁出现重大的安全隐患。


马哈茂德博士和同事们建立了计算机模型,分析温度升高对美国89089座钢桥的影响,模拟了未来80年在气候变暖预测的温度下,这些桥梁的伸缩缝将受到怎样的影响,结果却令人怵目惊心!


目前的温度似乎还不足以引发什么问题,但在21年后,将有1/4,两万多座桥梁可能因伸缩缝毁损导致倒塌的危险,而2060年后将升至28%,2080年升至49%,而2100年后,几乎所有的桥梁都将面临倒塌的危险。


当然,不光是美国,其它发达国家也面临同样的问题。美国有2/5的桥梁已有超过50年的历史,一些桥梁甚至超过了其设计寿命,其风险无疑更大。而此前的另一项研究则表明,全球气候变暖导致的风力更强,雨量更大,大气中腐蚀性二氧化碳的增加,以及人口增加导致的交通流量增大和重型车辆的增加,将导致这些桥梁更为脆弱,更为危险。桥梁安全,刻不容缓!

这项研究10月23日发表在《PLOS ONE》上。



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