Es gibt 600.000 Brücken in den Vereinigten Staaten. Millionen von Menschen überqueren sie jeden Tag. Überraschenderweise gibt es jedoch viele Dinge, die die Menschen über diese komplexen Strukturen nicht wissen, einschließlich der Designer, Auftragnehmer und Wartungsexperten, die ständig an ihnen arbeiten.

Hier sind neun Fakten über Brücken, die Sie überraschen werden.

Brücken können umweltfreundlich sein

Die Brücken 1-3 werden von links nach rechts gezeigt

Ingenieure entwickeln Brücken, die fortschrittliche Technologien und Bautechniken nutzen, um ihre Auswirkungen auf die Umwelt zu begrenzen und in einigen Fällen empfindliche Ökosysteme vor menschlichen Schäden zu schützen. Viele dieser Strukturen sind nicht nur gut für die Erde, sie sind auch architektonisch erstaunlich. Schauen Sie sich diese Beispiele an:

1. Die Kurilpa Bridge in Brisbane, Australien, ist eine der längsten Fußgängerbrücken der Welt. Es ist auch die größte Hybrid-Tensegrity-Brücke, die eine Synergie zwischen ausgewogenen Zug- und Kompressionskomponenten nutzt, um eine leichte Struktur zu schaffen, die auch unglaublich stark ist.

Die Brücke verfügt über ein LED-Beleuchtungssystem, das fast vollständig von in die Struktur integrierten Sonnenkollektoren gespeist wird. Das System ist an das lokale Stromnetz angeschlossen, so dass es die Paneele bei Bedarf ergänzen kann. Die Brücke kann auch die Stadt mit Strom versorgen.

2. Ein erstaunliches Netz von Fußgängerbrücken hängt 120 Fuß über dem Telok Blangah Hill Park in der Nähe von Singapur. Es ermöglicht den Besuchern, den Park zu genießen, ohne sein empfindliches Ökosystem zu stören. Designer und Ingenieure achteten darauf, Umweltschäden während des Bauprozesses zu vermeiden.

3. Die Langkawi Sky Bridge wurde entworfen, um den Menschen einen Blick auf den malaysischen Dschungel zu ermöglichen. Die Fußgängerbrücke wurde mit dem Hubschrauber auf den Gipfel des Machinchang-Berges geflogen. Es ist eher mit der Seilbahn als mit der Straße oder dem Wanderweg zu erreichen, was die Auswirkungen auf die Umwelt begrenzt. Leider hat die Brücke strukturelle Probleme erfahren, die Beamte gezwungen haben, den Zugang zu beschränken.

Manche Brücken gehen absolut…ins Nirgendwo

Die überwiegende Mehrheit der Brücken bewegt Pendler, Konsumgüter und Versorgungsleistungen von einem Ort zum anderen. Einige Brückenkonstruktionen gehen jedoch überhaupt nicht. Es gibt drei grundlegende Gründe, warum Brücken in der Mitte der Spanne anhalten oder keine Verbindung zu Endpunkten herstellen, darunter:

• Sie werden aufgrund von Kosten- oder Eigenschaftsproblemen nie fertiggestellt.
• Sie sind als Aussichtsplattformen konzipiert.
• Ein Ende einer Brücke ist eingestürzt oder zerstört worden, die andere Seite nicht.

Basierend auf den Grundlagen des Brückenbaus (Nutzung der Druck- und Zugkräfte) ist es ein Wunder, wenn eine sogenannte „Brücke ins Nirgendwo“ überlebt. Schauen Sie sich diese erstaunlichen Beispiele an:

1. Die Brücke bei Castrop-Rauxel (Bild oben) wurde 1978 gebaut. Es ist ungewöhnlich, weil es die mittlere Spannweite einer Brücke ist, die an beiden Enden nie verbunden wurde. Es ist Teil eines Autobahnsystems, das nie fertiggestellt wurde. Derzeit gibt es keine Pläne, die Struktur fertigzustellen.

2. Eine interessante zweispurige Brücke in Pawlowski Possad, Russland, wurde 2011 gebaut. Der Verkehr überquert es nur in einer Richtung über den Fluss Vokhna. Es endet jedoch in die andere Richtung, da es keine Straße gibt, auf der es weitergehen kann. Die Beamten hoffen, in den nächsten Jahren eine Straße bauen zu können, sobald der Bau eines Eisenbahntunnels in der Region abgeschlossen ist.

3. Die Halbbrücke der Hoffnung in Russland ist eine Holzkonstruktion, die wie eine Brücke aussieht, die von einem Hügel zum anderen reicht. Es dient jedoch keinem logischen Zweck. Es existiert einfach als Kunstinstallation und Wunderwerk der Technik.

Bridges provide border security

Bridges 1-4 are shown left to right

Bei all dem Trubel in letzter Zeit um unsere Südgrenze vergisst man leicht, dass täglich Tausende von Menschen die Nordgrenze zwischen den Vereinigten Staaten und Kanada über Brücken überqueren. Die Friedensbrücke, die Buffalo, New York und Fort Erie, Ontario, verbindet, bewältigt jedes Jahr fast fünf Millionen Fahrzeugüberfahrten.

Schauen Sie sich diese Brücken an, die nicht nur den Verkehr über wichtige Wasserstraßen bewegen, sondern auch eine wichtige Rolle bei der Grenzsicherheit spielen:

1. Die Peace Bridge befindet sich am östlichen Ende des Lake Erie. Die Brücke besteht aus fünf Bogenspannen über den Niagara River und einem Parker-Fachwerkabschnitt über den Black Rock Canal auf der amerikanischen Seite des Flusses. Die Brücke ist etwas mehr als eine Meile lang.

Die Friedensbrücke wurde 1927 fertiggestellt und benannt, um an ein Jahrhundert des Friedens zwischen den Vereinigten Staaten und Kanada zu erinnern.

2. Die Rainbow Bridge ist eine Bogenbrücke über die Niagara River Gorge, die die Städte Niagara Falls, New York und Niagara Falls, Ontario verbindet. Die Brücke ist nicht nur ein wichtiger Grenzübergang, sondern auch ein beliebter Touristenort wegen der einzigartigen Aussicht auf die Niagarafälle. Es wurde 1941 fertiggestellt und an der Stelle der früheren Honeymoon Bridge gebaut, die zwei Jahre zuvor wegen eines Eisstaus im Fluss zusammengebrochen war.

3. Die Fort Frances – International Falls International Bridge ist eine mautpflichtige Brücke in Privatbesitz, die die kleinen Städte International Falls, Minnesota und Fort Frances, Ontario, verbindet. Im Gegensatz zu anderen Grenzübergängen wird diese Brücke von Papierfabriken auf der US-amerikanischen und kanadischen Seite der Grenze betrieben. Diese Regelung erleichtert den Handel.

4. Die Thousand Islands Bridge wurde 1937 gebaut und 1959 erweitert. Diese Reihe von Brücken überspannt die US-kanadische Grenze über den St. Lawrence River in der Region Thousand Islands.

Während dies ein komplexes Brückeninfrastruktursystem ist, besteht der eigentliche internationale Grenzübergang aus zwei parallelen, 90 Fuß langen Brücken zwischen Wellesley Island in den USA und Hill Island in Kanada.

Traditionelle Brückenkonstruktionen können genauso stabil sein wie moderne

Die Brücken Pons Fabricius, Arkadiko und Anji sind von links nach rechts dargestellt.

Mittleres Bild von Flausa123 (eigene Arbeit) CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Viele glauben, dass moderne Variationen von Balkenbrücken für kürzere Spannweiten stabiler sind als ältere Modellbogenbrücken. Dies ist jedoch nicht immer der Fall. Bei Bogenbrücken steht die gesamte Struktur unter Kompression, die von der Mitte durch den Bogen nach rechts in die Stützen abgeführt wird. In einem kompakten Raum ist dies eine Formel, die schwer zu schlagen ist.

Historisch gesehen sind einige der langlebigsten Brücken mit begrenzter Entfernung um Bögen herum gebaut. Hier sind einige Beispiele für Bogenbrücken, die den Test der Zeit überstanden haben:

1. Die Pons Fabricius verbindet die Tiberinsel seit 62 v. Chr. mit dem Herzen Roms und ist die älteste Brücke der Stadt. Insgesamt ist die Struktur 200 Fuß lang und 18 Fuß breit. Es umfasst zwei breite Bögen, die von einer zentralen Säule getragen werden. Es ist aus altem Vulkangestein mit Ziegel- und Marmorverkleidung gebaut.

2. Die alten Römer bauten einige der langlebigsten Brücken aller Zeiten. Sie bauten die Karawanenbrücke, die älteste zuverlässig datierte Brücke der Welt. Es ist ein Steinbogen über dem Fluss Meles in Izmir, Türkei. Laut Guinness World Records stammt es aus dem Jahr 850 v. Chr. und ist damit fast 3.000 Jahre alt.

3. Die Arkadiko-Brücke ist eine mykenische Brücke auf dem Peloponnes in Griechenland. Sie stammt aus der griechischen Bronzezeit und ist eine der ältesten noch in Gebrauch befindlichen Bogenbrücken. Die Struktur ist 72 Fuß lang, 18 Fuß breit und 13 Fuß hoch. Die Brücke war ursprünglich für den Einsatz von Streitwagen konzipiert.

4. Die 695 n. Chr. erbaute Anji-Brücke ist die älteste Brücke Chinas. Es ist bekannt als die „Safe Crossing Bridge“, weil es sorgfältig entworfen wurde, um strukturell solide zu sein.

Zum Zeitpunkt des Baus hatte sie den längsten Bogen und war die technisch fortschrittlichste Brücke der Welt. Die Tatsache, dass es Überschwemmungen, Erdbeben und andere Naturkatastrophen überstanden hat, ist ein Beweis für die Qualität seiner Konstruktion.

Die höchste Brücke der Erde wurde 2016 fertiggestellt

Bereits im September wurde die Beipanjiang-Brücke im bergigen Südwesten Chinas für den Verkehr freigegeben. Es erhebt sich 1.854 Fuß über einem Fluss. Das ist mehr als ein Drittel einer Meile! Es nahm den höchsten Brückenrekord von der Si Du River Bridge in der Zentralprovinz Hubei, auch in China.Die Brücke verkürzt die Zeit für einen beliebten Roadtrip von Liupanshui in Guizhou nach Xuanwei in der benachbarten Provinz Yunnan von etwa fünf auf weniger als zwei Stunden. Obwohl die Beipanjiang-Brücke die höchste der Welt ist, ist die höchste der Welt (gemessen als Höhe ihrer eigenen Struktur und nicht als Entfernung zum Boden) das französische Millau-Viadukt.

Wussten Sie schon? Moderne Geräte erleichtern den Bau und die Wartung höherer und höherer Brückenkonstruktionen.

Brücken können aus Glas hergestellt werden

Am 20.August 2016 wurde in China die höchste und längste Glasbodenbrücke der Welt eröffnet. Es durchquert Chinas Zhangjiajie Grand Canyon in der Provinz Hunan. Die Brücke hängt mehr als 1.400 Fuß über dem Tal und ist fast 1.000 Fuß lang.

Leider mussten die Beamten die Brücke innerhalb weniger Tage nach ihrer Eröffnung schließen, da sie von Besuchern überfordert war. Die Struktur wurde entworfen, um 8.000 Menschen pro Tag zu behandeln, aber mehr als 10 Mal diese Zahl zeigte sich, um täglich darüber zu reisen. Glücklicherweise verursachte das große Fußgängeraufkommen keine Schäden an der Brücke.

Beamte arbeiten an einem Plan, um die Anzahl der Besucher der Glasbrücke jeden Tag zu kontrollieren.

Bruchkritische Brücken gehören zu den größten Sicherheitsbedrohungen des Landes

Tausende von Brücken wurden in den 1970er und 1980er Jahren in den Vereinigten Staaten gebaut, um das Autobahnsystem des Landes zu vervollständigen. Die meisten wurden billig gebaut und haben eine erwartete maximale Lebensdauer von 50 Jahren. Die Lebensdauer dieser Brücken sinkt, und jede von ihnen könnte jederzeit ausfallen.

Nach Bundesstandards müssen Brücken mindestens alle zwei Jahre überprüft werden. Ältere, anfälligere Brücken müssen genauer beobachtet werden. Dies erfordert visuelle Nahaufnahmen mit Booten, Kränen, Drohnen, Hydra-Plattformen und anderen modernen Geräten.

Jeder vierte US-Amerikaner. brücken sind strukturell mangelhaft oder funktional veraltet

In letzter Zeit wurde viel über die rückläufige Infrastruktur des Landes gemacht. Mehr als zweihundert Millionen Menschen fahren jeden Tag über strukturschwache Brücken in den Vereinigten Staaten.

Ebenso überraschend: Das Durchschnittsalter der 607.380 Brücken des Landes liegt derzeit bei über 40 Jahren.Die Federal Highway Administration (FHWA) schätzt, dass Bund, Länder und Kommunen 20 US-Dollar investieren müssten.5 Milliarden jährlich, um die Brücken der Nationen in den nächsten 12 Jahren zu reparieren. Derzeit werden nur 12,8 Milliarden US-Dollar pro Jahr ausgegeben.

Schauen Sie sich das neueste Zeugnis für Amerikas Infrastruktur an, um mehr überraschende Fakten über den Zustand von Brücken in den USA zu erfahren

Die Top 10 Ursachen für Brückeneinstürze

Ein kürzlich veröffentlichter Bericht in How Stuff Works Science enthüllt die Top 10 Gründe, warum Brücken versagen. Eines der wichtigsten Ergebnisse: Die Mehrheit der Brückenausfälle ist nicht das Ergebnis eines einzigen Faktors. Stattdessen stürzen die meisten Brücken aufgrund einer Kombination von Dingen ein, z. B. weil ein Konstruktionsfehler aufgrund eines Erdbebens oder eines extremen Wetterereignisses bis an seine Grenzen belastet wird.

Hier sind die Top 10 Gründe, warum Brücken scheitern:

1. Ungerade Vorkommen. Unzählige Fehler treten auf, weil eine Reihe unerwarteter Ereignisse gleichzeitig auftreten. Diese vorwegzunehmen ist ein Hauptfokus von Brückeningenieuren und Computerwahrscheinlichkeitsexperten.
2. Schlechte Wartung. Viele Brückeneinstürze könnten vermieden werden, wenn Brücken angemessen inspiziert und gewartet würden. Moderne Geräte machen dies einfacher und effizienter.
3. Konstruktionsfehler. Die meisten Brückeneinstürze resultieren aus Konstruktionsfehlern, insbesondere wenn sie aufgrund von Unfällen oder anderen extremen Ereignissen an ihre Grenzen stoßen.
4. Herstellungsfehler. Viele Brückenausfälle gehen auf fehlerhafte Materialien oder Komponenten zurück.
5. Bauunfälle. Viele Brücken werden nie fertiggestellt, weil sie aufgrund von Unfällen versagen, die während des Baus passieren.
6. Überschwemmungen. Hochwasser kann Brücken auf zwei Arten zerstören, indem es ihre Fundamente abnutzt oder schwere Trümmer gegen sie drückt.
7. Boot stürzt ab. Boote treffen häufiger auf Brücken als erwartet. Wenn der Aufprall hart genug ist, kann er Fundamente oder Pfähle beschädigen.
8. Zug stürzt ab. Es ist ungewöhnlich, dass Züge auf Brücken abstürzen. Wenn sie dies jedoch tun, kann dies verheerende Folgen haben, einschließlich erheblicher Verluste an Leben und Eigentum.
9. Feuert. Große Brückenbrände werden immer seltener, da es heute weniger Holzbrücken gibt. Extrem heiße Brände durch Explosionen können jedoch die Stahlbauteile von Brücken schmelzen und verheerende Folgen haben.
10. Erdbeben. Obwohl Erdbeben eine relativ seltene Ursache für Brückeneinstürze sind, können die Auswirkungen verheerend sein und zu vielen Todesfällen führen.