Quando a maioria das pessoas pensa em mudanças climáticas, eles pensam na elevação do nível do mar e ondas de calor mais intensas. Engenheiros como Hussam Mahmoud, da Colorado State University, pensam em pontes.

O professor associado do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental está estudando o pedágio que a mudança climática pode ter sobre o envelhecimento da infraestrutura dos EUA, que inclui mais de 600, 000 pontes. Agora, ele é co-autor de um novo estudo que relaciona os impactos potenciais das mudanças climáticas com a integridade estrutural de milhares de pontes que cruzam rodovias e cidades americanas. A análise de Mahmoud demonstra a necessidade de repensar a ordem de prioridade da nação para reparos de pontes, à medida que a mudança climática se aproxima e o financiamento de infraestrutura permanece limitado.

A pesquisa foi publicada em 23 de outubro em PLOS ONE , e sua autora principal é Susan Palu, recém graduado pela CSU com mestrado em engenharia civil.

Mahmoud e Palu concentraram sua análise em cerca de 80, 000 "pontes de viga de aço com suporte simples, "um projeto comum desde a Segunda Guerra Mundial que consiste em vigas longitudinais que abrangem dois pilares. Essas pontes sofrem frequentemente de juntas de expansão entupidas com detritos e requerem manutenção regular para limpar as juntas. As juntas de expansão conectam vãos de ponte e permitem que a estrutura se expanda e contraia conforme o ar aquece ou esfria.

Quando as juntas ficam obstruídas, eles evitam que a ponte se expanda normalmente em resposta a altas temperaturas. Os pesquisadores raciocinaram que temperaturas médias mais altas no futuro, não contabilizados quando tais pontes foram construídas pela primeira vez, pode levar a estresse térmico imprevisto. O estresse térmico pode causar empenamento e rachaduras, que são exacerbados pela flexão com o peso de caminhões e carros, e carregamento axial da restrição de expansão. O estudo dos pesquisadores é o primeiro a quantificar o impacto das mudanças potenciais de temperatura em conjunto com o entupimento normal esperado das juntas de expansão.

Os pesquisadores consideraram quatro cenários sazonais diferentes para a temperatura no momento da construção de cada ponte, junto com as temperaturas médias projetadas para os anos de 2040, 2060, 2080 e 2100. Os aumentos de temperatura projetados são os cenários de aquecimento de gases de efeito estufa da "via da concentração radiativa" adotados pelo Painel Internacional sobre Mudanças Climáticas em 2014.

Os resultados indicam que as pontes localizadas na porção norte dos Estados Unidos, incluindo as Montanhas Rochosas e Planícies do Norte, Noroeste e Alto Centro-Oeste, são os mais vulneráveis ​​a aumentos mais pronunciados nas temperaturas. As regiões menos suscetíveis foram Sudeste e Nordeste.

O objetivo dos engenheiros era classificar as pontes em ordem de manutenção necessária após levar em conta o novo normal das mudanças climáticas.

"Nós, como engenheiros, devemos começar a olhar além do que nos foi ensinado inicialmente sobre como analisar sistemas e começar a pensar sobre o que a mudança climática fará para nossa compreensão do comportamento em nível de componente e desempenho em nível de sistema, "Mahmoud disse.