Une nouvelle approche d’infrastructure pourrait sauver des millions

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Crédit: Domaine public Pixabay / CC0

Les stratégies nationales actuelles pour l’entretien des ponts favorisent le remplacement plutôt que l’entretien. Une formule d’amortissement assez simple est utilisée, ce qui entraîne des évaluations trop prudentes de la santé à long terme d’un pont. Dans une étude publiée dans l’American Society of Civil Engineers ‘ Journal de la performance des installations construites, des chercheurs du College of Engineering de l’UGA proposent pour la première fois un nouveau modèle. Cette nouvelle approche tient compte de l’interaction de 60 à 80 composants du pont pour prédire la performance à long terme du pont et se concentre sur la maintenance plutôt que sur le remplacement.

« Plutôt que de considérer un pont comme une structure monolithique, le modèle coactif de pont évalue un pont comme un système dans lequel les changements dans l’état de chaque élément coactif affectent non seulement directement les performances globales du pont, mais influencent indirectement les performances des autres éléments dépendants, », a déclaré Brian Oyegbile, l’un des auteurs de l’étude.

Oyegbile a obtenu son doctorat. en ingénierie de l’UGA en 2020 et travaille maintenant avec le département des transports de Californie.

À titre d’exemple, Oyegbile affirme que le remplacement d’un joint de dilatation de pont endommagé est peu coûteux et a un impact marginal sur la performance globale du pont à court terme. Cependant, le sel provenant du dégivrage ou de l’eau contaminée peut s’infiltrer à travers un joint de dilatation endommagé au fil du temps, accélérant la détérioration des éléments plus critiques ci-dessous, comme une colonne. De même, un tablier de pont peut se détériorer plus rapidement lorsque des débris s’accumulent dans un joint de dilatation et restreignent l’expansion et la contraction normales du tablier.

Selon les chercheurs de l’UGA, le remplacement proactif d’éléments au bon moment – même un élément aussi petit qu’un joint de dilatation – peut avoir un impact important sur la santé du pont à long terme. Ils disent que leur modèle peut fournir des données plus solides et des prévisions d’amortissement plus précises pour les agences de transport de l’État qui planifient l’entretien, la réparation et le remplacement des ponts. À l’échelle nationale, les ponts durent en moyenne 75 ans. Grâce à une application rapide et efficace des ressources disponibles, les chercheurs affirment que ces ponts peuvent servir pendant plus de 100 ans.

«À mes yeux, la co-activité est évidente dans les données d’inspection des ponts et nous pouvons exploiter scientifiquement l’analyse des données dans les prévisions de durée de vie des ponts, économisant de l’argent pour l’entretien et la construction des infrastructures du pays», a déclaré Oyegbile.

Un entretien régulier permettrait d’économiser de l’argent

Stephan Durham, professeur au College of Engineering et l’un des co-auteurs de l’étude, affirme que le système de chauffage et de climatisation de votre maison constitue une bonne analogie.

«Comme sur des roulettes, je remplace mes filtres à air tous les deux mois, que le système ait été très utilisé ou non, car il permet au système de fonctionner efficacement», dit-il. «C’est la même chose avec un pont. Si vous remplacez régulièrement un joint de dilatation, qu’il soit complètement usé ou non, votre pont fonctionnera mieux que si vous le laissiez se dégrader au point qu’un composant doit absolument Est remis, remplacé. »

Les chercheurs ont analysé les données de l’inventaire national des ponts de la Federal Highway Administration pour l’Alabama, la Floride et la Géorgie pour construire et tester leur modèle. La Géorgie à elle seule compte plus de 15 000 ponts. La base de données de l’IBN comprend des rapports d’inspection sur des éléments de pont individuels, prouvant une mine d’informations pour les chercheurs.

«Avant nos travaux, nous n’avions pas vu de modèle mathématique prenant en compte l’interaction entre les éléments du pont», a déclaré Mi Geum Chorzepa, professeur agrégé et chercheur principal de l’étude. «Nous avons besoin d’un moyen plus réaliste d’évaluer l’état des ponts et de prioriser la maintenance préventive, en particulier dans un environnement budgétaire aussi difficile».

Les chercheurs estiment qu’un investissement de 10 milliards de dollars dans l’entretien préventif opportun et approprié sur les ponts du pays sur trois ans générerait 20 milliards de dollars d’économies récurrentes d’ici 2024. Ces économies pourraient être consacrées ailleurs, comme la construction de nouvelles infrastructures, et aider à stimuler la croissance économique, selon à l’équipe.

Le département des transports de Géorgie, qui a financé l’étude, a récemment approuvé une subvention pour que les chercheurs élargissent leurs travaux. Dans la deuxième phase du projet, l’équipe travaillera avec les bureaux de GDOT des données de transport, de la recherche et de l’entretien des ponts pour développer un outil d’évaluation du cycle de vie des ponts à utiliser par GDOT et les gouvernements des comtés de l’État.

L’équipe de recherche comprend également S. Sonny Kim, professeur agrégé au College of Engineering.


Pleins feux sur le système robotique pour l’inspection des ponts


Plus d’information:
O. Brian Oyegbile et al, Novel Prioritization Mechanism to Enhance Long-Term Performance Predictions for Bridge Asset Management, Journal de la performance des installations construites (2020). DOI: 10.1061 / (ASCE) CF.1943-5509.0001531

Fourni par l’Université de Géorgie

Citation: Une nouvelle approche d’infrastructure pourrait faire économiser des millions (2021, 20 avril) récupéré le 20 avril 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-04-infrastructure-approach-millions.html

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