Quand la plupart des gens pensent au changement climatique, ils pensent à l'élévation du niveau de la mer et à des vagues de chaleur plus intenses. Des ingénieurs comme Hussam Mahmoud de la Colorado State University pensent aux ponts.

Le professeur agrégé du Département de génie civil et environnemental étudie les conséquences que le changement climatique pourrait avoir sur les infrastructures américaines vieillissantes, qui comprend plus de 600, 000 ponts. Maintenant, il est co-auteur d'une nouvelle étude liant les impacts potentiels du changement climatique à l'intégrité structurelle de milliers de ponts traversant les autoroutes et les villes américaines. L'analyse de Mahmoud démontre la nécessité de repenser l'ordre prioritaire de la nation pour la réparation des ponts, alors que le changement climatique se profile et que le financement des infrastructures reste limité.

La recherche est publiée le 23 octobre dans PLOS UN , et son auteur principal est Susan Palu, récemment diplômé de la CSU avec une maîtrise en génie civil.

Mahmoud et Palu ont concentré leur analyse sur environ 80, 000 " ponts à poutres d'acier simplement soutenus, " une conception commune depuis la Seconde Guerre mondiale qui se compose de poutres longitudinales enjambant deux piles. Ces ponts souffrent fréquemment de joints de dilatation obstrués par des débris et nécessitent un entretien régulier pour nettoyer les joints. Les joints de dilatation relient les travées des ponts et permettent à la structure de se dilater et de se contracter au fur et à mesure l'air se réchauffe ou se refroidit.

Lorsque les articulations se bouchent, ils empêchent le pont de se dilater normalement en réponse à des températures plus élevées. Les chercheurs ont estimé que des températures moyennes plus élevées à l'avenir, pas pris en compte lorsque ces ponts ont été construits pour la première fois, pourrait entraîner un stress thermique imprévu. Le stress thermique peut provoquer le flambage et la fissuration, qui sont exacerbées à la fois par la flexion due au poids des camions et des voitures, et le chargement axial de la restriction d'expansion. L'étude des chercheurs est la première à quantifier l'impact des changements de température potentiels en conjonction avec le colmatage normal attendu des joints de dilatation.

Les chercheurs ont examiné quatre scénarios saisonniers différents pour la température au moment de la construction de chaque pont, ainsi que les températures moyennes projetées pour les années 2040, 2060, 2080 et 2100. Les élévations de température projetées sont les scénarios de réchauffement des gaz à effet de serre « voie de concentration radiative » adoptés par le Groupe d'experts international sur l'évolution du climat en 2014.

Les résultats indiquent que les ponts situés dans la partie nord des États-Unis, y compris les Rocheuses et les plaines du Nord, Nord-Ouest et Haut-Midwest, sont les plus vulnérables à des augmentations de températures plus prononcées. Les régions les moins sensibles étaient le sud-est et le nord-est.

L'objectif des ingénieurs était de classer les ponts par ordre d'entretien nécessaire après avoir tenu compte de la nouvelle normalité du changement climatique.

« En tant qu'ingénieurs, nous devons commencer à regarder au-delà de ce que nous avons initialement appris sur la façon d'analyser les systèmes et commencer à réfléchir à ce que le changement climatique va faire pour notre compréhension du comportement au niveau des composants et des performances au niveau du système, " a déclaré Mahmoud.