Home 體育新聞 橋樑安全嗎?這種類似於磁共振的掃描可以避免災難

橋樑安全嗎?這種類似於磁共振的掃描可以避免災難

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Suyun Ham無法從掃描儀中脫穎而出。漢姆敦促助手:“降低傳感器。”然後淹沒了大量數據,填充了計算機屏幕以進行診斷。

但是火腿不是醫生。他的“病人”也不是活物。德克薩斯大學阿靈頓分校的工程教授正在橋樑檢查中採用一種新穎的方法:磁共振圖像掃描儀。

HAM移動掃描系統是建立更具耐熱基礎設施的努力的一部分。專家說,與可能很快摧毀橋樑的洪水和龍捲風不同,極端的兇手是隨著時間的流逝損害他們的沉默兇手。

住在達拉斯 – 沃思 – 沃思堡地區的漢姆說:“如果溫度無法達到,橋樑可能會出乎意料地損壞。” “憑藉我們的’磁共振’,我們可以看到橋樑內部的東西迅速。”

橋樑材料會響應溫度波動而擴展和租用。科羅拉多大學博爾德大學土木工程名譽教授保羅·欽沃斯基(Paul Chinowsky)說,雖然大多數人都具有適應這種運動的特徵來容納歷史上的溫度更高。

他補充說,當溫度達到記錄時,橋樑可以行為,以使工程師不打算。

熱血鋼接頭可能會影響鞦韆橋的活動性,這意味著它至少無法暫時打開或關閉。混凝土還在熱量下膨脹。一旦其擴展超出了橋樑的原始設計極限,混凝土就會破裂,將其暴露於可以腐蝕內部金屬組件的水分中。

這是世界上日益普遍的場景。在中國,由於2022年殘酷的高溫,一座混凝土橋破裂了。同年,倫敦在巨型薄片中包裹了錘子匠橋,以防止過熱。當水泡的陽光在2018年烘烤芝加哥的可刺橋時,他的鋼接頭膨脹並堅持下去,直到消防員用冷水拿出橋。

“橋樑非常容易受到影響,” Chinowsky說。 “與通常的危險相比,危險越大。”

“許多頭痛”

最熱的溫度是烘焙橋,在其健康狀況已經惡化的時候。根據美國土木工程師學會的2025年報告,該國擁有超過60萬座橋,其中幾乎一半超過了其50歲的設計生命。該行業集團說,通過適當的維護,許多人可以持續得更多,可能會超過100年。即便如此,根據美國道路和運輸建築商協會今年發布的一項分析,大約三分之一的橋樑需要維修或更換。

范德比爾特大學(University of Vanderbilt)的教授侯賽姆·馬哈茂德(Hussam Mahmoud)評估了美國約90,000個鋼鋼橋的結構完整性,他發現許多人已經過早地老化了,這在很大程度上是由於熱量導致其擴展關節的熱功能失調。

隨著熱浪的頻率和嚴重程度隨氣候變化的增加,連接兩個橋樑部分的膨脹接頭更頻繁地擴展。 Mahmoud說,隨著時間的流逝,關節中的碎屑或堆積的污垢引起的應變,增加了結構的壓力,增加了橋樑的風險將破裂或下沉。馬哈茂德說,儘管這些缺陷並沒有立即崩潰,但必須固定它們以避免更多的損害,這可能是“許多頭痛”。

Mahmoud說,在特定日期,橋樑封閉可能會影響貿易和經濟。更多的損害還意味著更高的維護成本。根據美國土木工程師協會的說法,在未來10年內,美國已經面臨3730億美元的融資差距。

熱誘導的損害也會使橋樑在需要人的自由運動的時候急劇起作用。 6月,由於溫度令人窒息,南卡羅來納州的一座鞦韆橋堵塞了幾個小時,因此無法開放,因此船隻通過,由於致命的導航事故而延遲了救援工作。

駕駛檢查

對於火腿而言,對橋樑進行更好的監控是關鍵。他說:“由於很難治愈四個體育場癌的人類患者,因此在有很多缺陷時修復橋樑還為時已晚。”

漢姆(Ham)花了很大一部分時間檢查橋樑,他學會了傳統的第一手方法的局限性。我曾經用錘子觸摸橋的表面,並聽取可能表明問題的空心聲音。漢姆說,錘子隨後演變為更先進的設備,但是,需要大量手動檢查時間的性質在很大程度上保持不變。

傳統方法還需要一座橋以關閉其一些車道進行檢查,這是對德克薩斯州等地點的偉大要求,德克薩斯州有超過56,000個橋樑。儘管聯邦任務通常要求每兩年檢查一次道路橋,但在阿靈頓得克薩斯大學基礎設施實驗室和智能測試中,HAM和其他人希望在引入新解決方案時幫助增加該頻率:行動檢查。

火腿機是一輛裝有數十個電子產品的拖車,由卡車運輸。在一個苦苦掙扎的下午,當車輛通過大學校園的溪流床上的混凝土橋拉動機器時,工具會產生可以通過混凝土散佈的機械波。傳感器收集所得的橋樑振動信號,而GPS設備正在通過每個信號來自的位置。同時,土壤的穿透性雷達發射脈衝,以在橋蓋下創建結構的圖像,以及在視頻中的Gopros視頻。 HAM認為,最終目標是收集廣泛的數據,使工程師能夠識別裂縫,空和其他異常。

該機器在幾秒鐘內掃描了整個5英尺長的長橋。相反,檢查員將花費數小時使用常規方法來完成相同的工作。

漢姆說:“表面有很大的破壞。”他指出,一系列明亮的橙色點和條紋散佈在現場掃描中產生的計算機的深藍色背景上。他還看到了一群小裂縫,由紅色矩形突出顯示。

Ham和他的團隊隨後使用人工智能來完善分析和過濾“噪聲”,例如,在檢查過程中駕駛的汽車引起的不規則振動跡象。工程師報告了他們的發現,以克服主管進行安全評估和未來維修工作。

得克薩斯州交通運輸部的橋樑檢查協調員馬克·伯威爾(Mark Burwell)說:“這是更好的時間和效率。”他補充說。

目前,HAM的“由德克薩斯州運輸部進行現場測試資助的磁性磁共振,僅在Star Star的狀態下可用於橋樑檢查。HAM旨在擴大其部署。為此,工程師將首先改善創新。

火腿記得,有很多學習時刻。一次,一次艱難的旅行敲開了傳感器,切斷了一個簡短的檢查任務。 (現在,該機器配備了電梯,該電梯向下升高並抬高它以避免道路上的障礙)。在另一個場合,該軟件處理了覆蓋有瀝青斑塊的混凝土橋的解碼信號的複雜性。

為了幫助AI更好地解釋信號,Ham及其團隊將實驗室變成了人工缺陷製造中心。在那裡,工程師將金屬棒浸入鹽水中以模仿腐蝕。他們還刺穿了混凝土板上的孔,以模仿裂縫。當應用傳感器和雷達檢查這些人造缺陷時,工程師可以將不同的信號與不同類型的損壞相結合。

漢姆說,即便如此,機器不太可能捕獲所有熱量引起的問題。例如,磨損的溫度可以強調橋樑,但是在物理損害發生之前,機器無法檢測到它。

但是,從受損的橋樑收集的數據可以為將來的保護鋪平道路。這是因為在比較使用不同方法和材料構建的橋樑上的裂縫數量時,技術在幫助監管機構確定如何為更熱的世界設計更合適的結構方面發揮了作用。

漢姆說:“我們就像醫生。” “我們可以幫助他們做出決定。”

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