总部位于芝加哥的HC Bridge Co.,LLC的创始人兼总裁John R. Hillman考虑过要放弃让该行业接受其混合桥梁和钢的混合桥梁,并使用纤维增强的聚合物材料?“每周只有大约一次,”他笑着说。

当需要强,浅和较轻的光束时,杂种可能是最好的解决方案。
照片:约翰·R·希尔曼
当需要强,浅和较轻的光束时,杂种可能是最好的解决方案。

希尔曼(Hillman)想知道如果他将混凝土和钢与复合材料相结合,在1996年发明了光束设计。在弗吉尼亚理工大学的研究生院接触FRP,并与著名的桥梁设计师让·穆勒(Jean Muller)合作,启发了他将拱门结构的“古老技术”与现代材料结合在一起。他说:“这变成了温和的痴迷。”

希尔曼(Hillman)在芝加哥Teng&Associates(Teng&Associates)担任工程师的日常工作时,他做了工程师所做的工作 - 计算。结果是:玻璃纤维增​​强的壳,用于压缩加固的自固结混凝土以及用于张力增强的高强度连续钢纤维。他第一次证明这项技术的机会是在2002年,当时利哈伊大学工程教授丹尼斯·梅尔茨(Dennis Mertz)敦促他通过运输研究委员会的国家合作公路研究计划申请联邦铁路管理局和州运输部门的研究赠款。

“The hybrid composite beam is unquestionably unique,” says Neil Hawks, TRB staff representative. “Although the beam conforms to the principles of structural engineering, its ingenious combination of complex and commonplace materials yields a structural member that is lightweight and less bulky than its reinforced-concrete equivalent. With our current concerns about renewing our rail and highway bridges while minimizing disruption, these properties are in high demand.”

借助这笔赠款,希尔曼于2008年成功测试了30英尺长的17英尺宽跨度,其中包括8张横梁。它支持了一辆全尺寸的机车,可拉动26辆重型轴载煤车。霍克斯指出:“对于需要更强但更浅和更轻的光束的许多情况,混合复合梁将是最佳解决方案。”

John R. Hillman

桥梁工程师创造了一组常规材料和复合材料的混合物,这些材料和复合材料可以产生持久的非腐蚀桥,这些桥梁载有沉重的负载。

光束正在赶上。第二次申请是伊利诺伊州洛克波特镇的200万美元,57英尺长的高公路桥,今年,新泽西州运输部利用联邦研究基金将横梁应用于13.4亿美元的国家RTE上。23佩克曼(Peckman)的布鲁克桥(Brook Bridge)位于锡达格罗夫(Cedar Grove)。接下来是缅因州布斯贝的Knickerbocker桥,这是一个八跨度,540英尺长,600万美元的替换结构。

希尔曼(Hillman)开发了他的专利技术,他说:“这是一种爱的劳动。”“每次我进行重大测试时,我的一部分都希望失败,以便我继续前进。然后它将成功,所以我无法停止。”此外,他在Teng的同事为他提供了道德和工程支持。“我认为比我更聪明的同事 - 他们告诉我这是一个好主意。所以我无法摆脱它。”他说。