土木工程师帮助建造一座更好的桥

作为他的博士研究的一部分,Christian C. Steputat记录了在灯塔角的Ibis桥的建造中使用的特殊钢筋。照片由Christian C. Steputat提供
作者:小罗伯特·c·琼斯

作为他的博士研究的一部分,Christian C. Steputat记录了在灯塔角的Ibis桥的建造中使用的特殊钢筋。照片由Christian C. Steputat提供

土木工程师帮助建造一座更好的桥

作者:小罗伯特·c·琼斯
工程学院的博士研究生克里斯蒂安·c·斯泰普特(Christian C. Steputat)曾在世界各地从事设计和建设项目,包括拉斯维加斯的埃菲尔铁塔,好莱坞的吉他造型塞米诺尔硬石酒店和赌场。

在拉斯维加斯卢克索酒店(Luxor Hotel)工作的建筑工程师面临着一个难题:如何防止这座金字塔形状的酒店顶上的400亿支烛光将酒店烧成灰烬。

为了解决这个问题,他们借鉴了航空航天史上的经验,采用了美国国家航空航天局(NASA)用于覆盖阿波罗11号(Apollo 11)指挥舱外部的多层绝缘材料。阿波罗11号指挥舱搭载了第一批人在月球上行走。

“它看起来很像皱巴巴的锡箔,但隔热效果完美无暇,”克里斯蒂安·c·斯泰普特(Christian C. Steputat)说。他是上世纪90年代初卢克索号建成时的一名结构专业空间框架工程师。

从那以后发生了很多变化。卢克索不再是拉斯维加斯大道上最高的酒店,斯泰普特现在是迈阿密大学工程学院的一名博士生。188足球直播比分直播网

但斯泰普特对土木工程的热爱并没有改变。

从北京的高层建筑到拉斯维加斯的540英尺高的埃菲尔铁塔复制品,再到佛罗里达好莱坞的吉他造型的塞米诺硬石酒店和赌场,斯泰普特作为土木工程师,参与了几乎所有能想到的设计和建设项目。他是一个团队的成员,该团队在弗拉格勒海滩建造了一个创新的海堤,保护沙丘、邻近的财产和A1A国道的一段免受风暴潮的影响。

但这个位于布劳沃德县(Broward County)小郊区灯塔角(Lighthouse Point)的项目,可以说是他工作过的最重要的任务。而宜必思桥可能不是一样有趣的看卢克索,遍历的128英尺长的跨度宜必思水道帮助履行总统拜登的雄心勃勃的目标,加大国家的基础设施,修复的公路和立交桥在列表的顶部。

根据总统的美国就业计划,2万英里的高速公路、公路和主要街道将被升级;美国需要重建的10座最具经济意义的桥梁将得到修复;还有10,000座较小的桥,如宜比斯桥,将被修复。

作为他的博士研究的一部分,Steputat记录了在Ibis桥的建设中使用的特殊钢筋的使用和部分预应力过程。这些钢筋由玻璃纤维增强聚合物(GFRP)制成,其强度是钢的两倍,但重量是钢的四倍。

Steputat解释说:“在用钢筋建造的老式桥梁中,在桥下行驶的船只、水上摩托和其他船只会产生浪花,最终导致锈蚀和腐蚀。”但GFRP钢筋不会被腐蚀。“你基本上可以把它们放在盐水里,它们永远不会生锈,”他说。

这对灯塔角市来说是个好消息。斯特普塔特说,造价240万美元的宜比斯大桥将取代1950年建造的原桥,预计将持续一个世纪。

Steputat还在桥的核心和桥面安装了10个无线传感器,以监测混凝土的强度、温度和湿度,并通过他的智能手机获取数据。他说:“我们想知道,与获得大量空气流通和冷却最快的外表面相比,中间的混凝土表现如何。”

斯特普特认为,这座桥是由总部位于迈阿密的澳新集团承包商通过佛罗里达州运输部的倡议建造的,它可以帮助教育那些仍然不愿在建筑项目中使用玻璃钢的承包商。

“大多数桥梁仍然是用老式的钢筋建造的,”他说。“采用GFRP技术可以降低维护成本,延长使用寿命。它开始获得立足点。虽然没有我们希望的那么快,但我们有义务不仅要教育公众,还要教育整个建筑行业。”

Steputat曾在五大洲的设计和建设项目中工作,他热衷于教育其他人了解GFRP的好处。他的母亲是建筑师,父亲是工程师,他在建筑工地长大,经常在父母不注意的时候爬上脚手架。

“我从可持续性和弹性的角度来看待我们的星球,”斯泰普特说,他是美国土木工程师协会的成员。“我们能做些什么来让一切变得更好,通过使用和再利用我们的可用资源来优化我们的系统?”这就是我们行业的未来。”