我们的桥梁正在崩塌。以下是修复方法。

我们的桥梁正在崩塌。以下是修复方法。

美国有 614,000 座桥梁,其中近十分之一正在倒塌。艾森豪威尔签署 1956 年联邦援助公路法案,建立了 41,000 英里的道路和桥梁系统时,大约每三个人就拥有一辆汽车。如今,这一比例几乎是 1:1。车辆的涌入,加上粗制滥造的维护,已经使桥梁不堪重负,濒临倒塌。这座桥是我们最严重失误的总结,也是纠正这些失误的方法。

我们的旧桥(和现有桥)

我们的桥梁并非为当代使用而设计。插图来自 Sinelab

1. 车道有限
即使是 20 世纪最宽阔的桥梁的设计者也没有为新千年之后的交通做规划。尽管自 50 年代以来,人均汽车数量增加了一倍多,但大多数通勤者仍然依赖规模太小的基础设施。当雨、冰、能见度低或高峰时段来临时,结果就是排起了长队。

2. 太弱
1987 年新款四门轿车的重量为 3,221 磅,而 2016 年的同类车型重量则超过了 4,000 磅。每辆车的额外重量意味着许多通行证无法容纳现代司机越来越喜欢的汽车。例如,布鲁克林大桥禁止重量超过 3 吨的车辆通过,这比许多 SUV 都要轻。

3. 没有备份
1967 年,俄亥俄州银桥悬索的一根链环断裂,导致整座桥垮塌,造成 46 人死亡。如果能加倍使用结构支撑等必需品,就能提供关键的冗余,避免单点故障。

我们未来的桥梁

未来的基础设施可能包括机器人和行人。插图来自 Sinelab

1. 无车水平
让通勤者远离汽车是避免桥梁超负荷的关键,但桥梁对自行车或我们的双脚来说并不十分友好。当代设计师主张将公园般的长廊提升到交通之上,并在其中布置公共艺术、有益健康的绿化、充足的遮荫,甚至还有供社交的咖啡馆。

2. 机器人专用区
人类在加速或变道时会犹豫,但自动驾驶汽车不会有我们的延迟反应:当灯变绿时,它们会同步移动。这就是为什么加州大学伯克利分校的研究生提议建造一条时速 100 英里的自动驾驶“超级车道”,以帮助车辆快速通过立交桥。

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3. 抗震支撑
桥梁在正常情况下会摇晃,只需稍微摇晃一下就能避免碎裂,而地震则是终极考验。为了保持直立,工程师们将塔楼挖入基岩,在整个结构中安装阻尼器以吸收震动,并在跨度上安装地震和交通传感器,以便在任何危险时向当局发出警报。

本文最初发表于《大众科学》杂志 2019 年春季交通专题

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