

美国有614,000座桥梁,其中近十分之一正在失修。当艾森豪威尔签署1956年的《联邦援助公路法》,建立了全长41,000英里的公路和桥梁系统时,平均每三个人才拥有一辆汽车。如今,这个比例接近1:1。车辆的激增,加上糟糕的维护,已经让桥梁不堪重负,濒临坍塌。这些桥梁是我们最糟糕失误的体现,以及我们如何纠正它们。
我们老旧(和现在的)桥梁

1. 车道有限
即使是20世纪最宽阔的桥梁的设计者,也没有考虑到新千年之后的情况。尽管人均汽车保有量自20世纪50年代以来翻了一番还多,但大多数通勤者仍然依赖过小的基础设施。当大雨、冰雪、视线不佳或高峰时段来临时,结果就是漫长的车龙。
2. 太弱
1987年的一辆新四门轿车重3,221磅;2016年同类车型则超过4,000磅。每辆车增加的重量意味着许多桥梁无法承受现代驾驶者日益偏爱的更重型汽车。例如,布鲁克林大桥禁止超过3吨的车辆通行;这比许多SUV还要轻。
3. 没有冗余
1967年,悬挂俄亥俄州银桥的一根链条断裂,导致整座桥坍塌,并造成46人死亡。对关键部件(如结构支撑)进行双重设计本可以提供重要的冗余,避免单点故障。
我们未来的桥梁

1. 无车层
让通勤者远离汽车是避免桥梁不堪重负的关键,但目前的桥梁对自行车或行人并不友好。当代设计师主张将公园般的林荫道设置在交通上方,并充斥着公共艺术、促进健康的绿色植物、充足的遮阳设施,甚至还有供社交的咖啡馆。
2. 仅限机器人的区域
人类在加速或变道时会犹豫,但自动驾驶汽车不会有我们这种延迟反应:当绿灯亮起时,它们会同步行驶。这就是为什么加州大学伯克利分校的研究生提出了一个100英里/小时的“超级车道”,仅供自动驾驶汽车使用,以帮助交通快速通过立交桥。
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3. 抗震支撑
桥梁在正常条件下也会振动,通过轻微形变来避免断裂,而地震是终极考验。为了保持稳固,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,并为桥梁配备地震和交通传感器,以便在出现危险时向当局发出警报。
本文最初发表于《大众科学》2019 年春季刊的交通运输专刊。