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新方法可以帮助评估桥梁维修,节省大量成本

拜登总统的2万亿美元的就业计划将该国的基础设施置于聚光灯下。

2007年,在明尼阿波利斯市中心的密西西比河横跨密西西比河的州际公路桥倒塌了,送车进入下面的河流。十三个人被杀死,145人受伤。图像信用:盖蒂图像。

考虑到这一倡议,一项新的研究格鲁吉亚大学(UGA)建议各国可以通过采用新方法对预防性维护的优先考虑进行新方法来节省成本并延长其桥梁的生命。

为桥梁维护而开发的本日国家策略较倾向于更换而不是维护。在这种情况下,采用相对简单的折旧公式,这导致对桥梁的长期健康的过度保守评估。

从UGA的工程学院的科学家们在最近在美国土木工程师协会发表的一项研究中提出了一个新模式建筑设施性能

该新方法认为大约60至80个桥接部件的相互作用,以估计桥梁的长期性能,而不是替代。

而不是考虑桥接桥作为单片结构,桥接模型评估一个桥作为一个系统,其中每个结块的条件的变化不仅直接影响整体桥接性能,而且间接影响其他相关元件的性能

Brian Oyegbile,佐治亚大学学习合作者

Oyegbile最近在2020年从UGA获得了工程博士学位,目前与加州交通部合作。

作为某种情况,牡蛎认为,在桥梁中取代损坏的膨胀接头是具有成本效益的,对桥梁的整体短期性能具有边际效应。但在适当的过程中,来自污染或去冰水的盐可以穿透损坏的膨胀接头,加速更加关键元素的劣化,例如柱。

同样,当碎屑在膨胀节中产生碎屑时,桥式甲板可以更快地恶化,并且会限制甲板的正常收缩和膨胀。

UGA团队建议,如果元素在合适的时间内主动取代 - 甚至一个作为扩展关节的微不足道 - 这可能对桥梁的长期健康产生巨大影响。

据研究人员称,新模式可以提供更强大的数据和更精确的国家运输公司折旧预测,因为他们规划了桥梁的维修,更换和维护。

在国家一级,桥梁可以持续平均75岁。但随着有效和及时使用可用资源,这种桥梁可以持续超过一个世纪,增加了研究人员。

在我眼中,共同活动在桥梁检查数据中显而易见,我们可以科学地利用桥梁服务生活预测中的数据分析,为该国的基础设施维护和建设节省资金

Brian Oyegbile,佐治亚大学学习合作者

定期保养会省钱

据斯蒂芬·达勒姆称,这项研究的共同作者和来自UGA工程学院的教授之一,房屋中的加热和冷却系统提供了出色的类比。

像发条一样,我每两个月更换我的空气过滤器,无论系统都是沉重的,还是因为它使系统能够有效地运行。这与桥梁相同。如果您定期更换扩展联合,无论是完全磨损,您的桥都会比如果让它降低到绝对必须替换的点,您的桥将更好地表现更好

Stephan Durham,学习协会和格鲁吉亚大学工程学院教授

该团队审查了联邦公路管理局全国桥梁库存为格鲁吉亚,佛罗里达州和阿拉巴马州提供的数据,以构建和测试他们的新模式。仅在格鲁吉亚拥有超过15,000个桥梁。国家桥梁库存数据库包括关于单独的桥接元件的检查报告,展示团队的丰富数据。

MI Geum Chorzepa,研究的主要调查员和副教授,陈述,“在我们的工作之前,我们还没有看到一个考虑桥接元素之间的交互的数学模型。我们需要一种更现实的方式来评估桥梁条件并优先考虑预防性维护,特别是在如此挑战的预算环境中。“

According to the researchers, if $10 billion is invested in suitable and timely preventive maintenance on the country’s bridges over three years, it would create a recurring saving of $20 billion by 2024. These savings could be invested elsewhere—like new infrastructure construction—and help boost economic growth, believes the team.

佐治亚州经济支持该研究的交通部最近批准了调查人员的补助金,以扩展他们的研究。在该研究的第二阶段,研究人员将与GDOT的运输数据,研究和桥接维护办公室合作,以设计一个桥梁生命周期评估工具,这些工具可以由县政府和整个国家的GDOT使用。

乌戈工程学院副教授S. Sonny Kim也是研究团队的一部分。

期刊参考:

Oyegbile,O. B.,。(2021)新的优先级机制,以提高桥梁资产管理的长期绩效预测。建筑设施性能doi.org/10.1061/(ASCE)F.1943-5509.0001531

来源:http://www.uga.edu/

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