@ 2017.05.03 , 16:00
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桥梁断裂的风险被低估了

美国正在考虑一项1万亿的预算草案,更新基础设施,包括那些老旧的桥梁。据一项发表在基础设施系统杂志的新研究称,目前的桥梁评估方法可能会低估其易损性,导致不能合理利用相应经费。

加利福尼亚的标志性的大苏尔海岸边的一个桥梁就是一个典型例子,这座桥梁在三月初断裂了。虽然最近加州的史无前例的大暴雨可能损坏了结构,但标准的风险评估方法还是很难鉴定哪座桥梁最易受损。

斯坦福地球系统科学教授、斯坦福森林环境研究所高级研究员Noah Diffenbaugh说道:“加利福尼亚的上个冬季凸显了我国基础设施的缺陷。下一步的基础设施更新中不仅要进行修复工作,而且还要应对全球变暖带来的极端天气事件。”

更加频繁的洪水

大苏尔受损的菲佛峡谷大桥了预示了未来的情况。由于气候和土地利用的变化,洪水爆发得越加频繁和严重,美国50万架跨水桥梁受损也将越来越多。

由于桥梁会受到多种复杂自然因素的作用,很难提出准确的受损估计,但根据地区和国家的研究预计,可能气候造成的直接损失达2500亿美元。这一估计只是代表气候变化对桥梁造成的损失的量级估计,包括由此造成的商业损失和通勤损失。

桥梁断裂的风险被低估了
credit: 煎蛋画师dealter

美国的风险评估通常假设桥梁如果遭遇百年一遇洪水就会坍塌,其中百年一见意味着任何一年洪水流速和流量超过该标准的概率是1%。论文作者发现,由于这种假设没有考虑所有可能造成桥梁受损的洪流情况,低估了风险。

新模型

在新研究中,研究者考虑可能造成桥梁受损的洪水的所有变量,而不仅仅是先前考虑的百年一见。最终,他们发现桥梁受损风险对潜在的洪水频率的变化更加敏感。这一结果似乎支持应考虑多种洪水情形的观点,而不只是百年一见这个单单的阈值。

桥梁断裂的风险被低估了
credit: 123RF

的确,在所分析的35座桥梁中,23座都被估计为会在强度低于百年一见的洪水中坍塌。研究者还注意到这些桥梁在较低流量中坍塌的主要原因是这些桥梁大部分都是在现代设计标准之前建造的。大部分美国的桥梁,以及大部分基础设施,都是在现代设计标准之前修建的,这表明极端天气事件对美国基础设施造成的风险更加普遍。

美国土木工程协会将美国桥梁评定为C+,估计需要1230亿美元才能完全修复。

弗吉尼亚理工学院暨州立大学土木与环境工程助理教授、第一作者Madeleine M. Flint说道:“为了平衡修复历史遗留隐患和增强气候适应性之间的资金,桥梁管理者需要更加鲁棒的坍塌风险数据。我们的研究就是其中的一小步。”

本文译自 phys,由译者 CliffBao 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 19+1

  1. Wolfdruid
    @4 months ago
    3440595

    这么说中国很危险啊,那么多世界级的桥梁在中国…..

    [18] XX [2] 回复 [0]
  2. 3440597

    这个画师厉害啊

    [46] XX [0] 回复 [0]
  3. 低通滤波网络
    @4 months ago
    3440599

    落后的资本主义

  4. 小咪咪
    @4 months ago
    3440604

    FFF团把小桥子干得灵魂出窍了

  5. 3440607

    煎蛋以后的出路不会是卖插画集吧

    [28] XX [0] 回复 [0]
  6. 该死的识字课
    @4 months ago
    3440641

    美国的风险评估通常假设桥梁如果遭遇百年一遇洪水就会坍塌,其中百年一见意味着任何一年洪水流速和流量超过该标准的概率是1%。论文作者发现,由于这种假设没有考虑所有可能造成桥梁受损的洪流情况,低估了风险。

    这段要不是译者没有理解其中意思而直译了,就是原作者在糊弄人。
    工程上从来没有百分之一百,考虑所有可能情况的做法。因为那样会导致不经济,永恒工程并不存在,承认这点才能在有限经济能力下造出能用的东西来。

    正确的洗法应该是,因为气候变化,原本百年一遇的恶劣气象条件变成了二三十年一遇,于是风险增加了。

    [24] XX [1] 回复 [0]
  7. 3440685

    1. 以“百年一遇”为标准的设计值是按照过往的记录来计算的。但是随着气候的变化,洪水的出现频率不断变大,在目前记录中史无前例的洪水也时有发生,这些是以往的设计中没有考虑的,导致一部分桥梁很有可能在不远的将来被洪水冲垮。这是我理解的本文主要观点。
    2. 会被洪水冲垮的桥梁主要是中小桥,大桥的孔径和净空高度主要是由通航要求决定的,结构上承载力的富余度也更高,一般并不会因为洪水大一点就破坏。
    3. 像美国这种发达国家很多中小桥设计建造的年代非常久远,当时的设计方法有很多不足,年代久了以后材料、结构的承载力退化,就算没大洪水其中很多桥也需要维护或重建了。

    [11] XX [1] 回复 [0]
  8. 赖廷宇
    @4 months ago
    3440730

    死神来了有一幕就是桥断了

  9. dollary
    @4 months ago
    3440787

    @该死的识字课: 我理解的是这样的他们只假设了百年一遇是否导致坍塌,并未完全考虑例如十年一遇的洪水可能导致的受损

  10. 强袭钢大木
    @4 months ago
    3440813

    @赖廷宇: 那个应该是因为施工不当吧,没封路直接拆了一半的桥。。

  11. 3440822

    看到F第一反应是把桥给fxxk断了然后才想到是力。。。

  12. Dealter
    @4 months ago
    3440826

    我刚给编辑交图的时候我说,这摊洪水我画的挺像川普的发型,不知读者会不会吐槽这个。万万没想到大家吐槽的是脑门上的F (>∀<蛤蛤蛤 哈哈)

  13. 3440840

    美国基建那么糟糕。。。水坝和桥梁都有风险

  14. 3440943

    这画师是不是胸党的人

  15. Butters
    @4 months ago
    3440944

    @猫手: N久以前的基建了,不论是当时的建筑力学理论还是材料质量,都大不如现在,更新加固也是正常的。

  16. 3440988

    @1572: 我预定一份插画集

  17. 3441113

    @Wolfdruid: 不怕,埋了人的

  18. 3441139

    @小朱: 想起被抓起来强塞水泥的赵州桥来了。

  19. 没有人
    @3 months ago
    3442142

    温度应力,自然侵蚀,装配应力什么的。老师说了,没开始用结果被太阳硬生生晒烂的多了去了。

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