0102030405
Materials d'aliatge d'alumini de gamma alta: una opció revolucionària per a la introducció de la construcció de ponts
18-04-2024 09:52:59
Amb el ràpid desenvolupament de la ciència i la tecnologia i l'acceleració de la urbanització, els ponts, com a part important del transport urbà, estan innovant constantment en els seus mètodes de disseny i construcció. Els ponts d'acer tradicionals s'utilitzen àmpliament per la seva alta resistència i el seu cost relativament baix. No obstant això, amb el temps, van apareixent problemes com la corrosió i els elevats costos de manteniment. En aquest context, els materials d'aliatge d'alumini de gamma alta s'han convertit en una opció revolucionària en el camp de la construcció de ponts amb els seus avantatges de rendiment únics.
Avantatges dels materials d'aliatge d'alumini
Avantatges del disseny lleuger
La densitat de l'aliatge d'alumini és d'uns 2,7 g/cm³, que és només aproximadament 1/3 d'acer. Què significa aquesta propietat lleugera per al disseny i la construcció de ponts? En primer lloc, les estructures de ponts lleugeres poden reduir els requisits de fonamentació, permetent la construcció de ponts grans en zones amb condicions geològiques pobres. En segon lloc, les estructures lleugeres també poden reduir els costos de transport i instal·lació, la qual cosa és especialment important en zones remotes o llocs amb accés limitat. A més, les estructures lleugeres també poden ajudar a millorar el rendiment sísmic durant els terratrèmols perquè un pes més lleuger redueix les forces inercials sota l'acció del terratrèmol.
La importància de la resistència a la corrosió
Els materials d'aliatge d'alumini poden formar una pel·lícula d'òxid densa en el medi natural. Aquesta pel·lícula d'òxid pot bloquejar eficaçment la intrusió d'humitat i oxigen, protegint així el material de la corrosió. Això és especialment important en la construcció de ponts, ja que els ponts sovint estan exposats als elements i necessiten suportar-los. En comparació amb els ponts d'acer tradicionals, els ponts d'aliatge d'alumini no requereixen tractament anticorrosió freqüent, reduint considerablement els costos de manteniment a llarg termini i la càrrega de treball.
La combinació perfecta de plasticitat i processabilitat
Els materials d'aliatge d'alumini són fàcils d'extruir i formar, i es poden fabricar perfils amb diverses seccions transversals complexes, la qual cosa ofereix més possibilitats per al disseny del pont. Els dissenyadors poden dissenyar estructures de pont boniques i pràctiques segons sigui necessari per satisfer els requisits duals de les ciutats modernes pel que fa al paisatge i la funcionalitat. A més, la tecnologia de soldadura i connexió d'aliatge d'alumini també millora constantment, fent que la construcció de ponts d'aliatge d'alumini sigui més còmoda i ràpida.
Propietats mecàniques i tecnologia de connexió dels aliatges d'alumini
Consideració integral de les propietats mecàniques Tot i que els aliatges d'alumini tenen un mòdul elàstic més baix, la seva resistència específica (la relació entre la resistència a la densitat) és comparable o fins i tot millor que l'acer d'alta resistència. Això significa que les estructures d'aliatge d'alumini poden ser més lleugeres mentre porten la mateixa càrrega. Al mateix temps, s'han de tenir en compte les característiques de deformació elàstica dels aliatges d'alumini durant el disseny, i la rigidesa i la resistència de l'estructura s'han de dissenyar raonablement per garantir la seguretat i l'estabilitat de l'estructura.
Innovació i Desenvolupament de Tecnologies de Connectivitat
Els aliatges d'alumini es poden connectar de diverses maneres, incloses connexions cargolades, connexions amb reblons i connexions soldades. Per tal de reduir la corrosió galvànica, normalment s'utilitzen reblons o cargols d'alumini en estructures d'aliatge d'alumini. Al mateix temps, amb el desenvolupament de la tecnologia de soldadura, el rendiment de la soldadura dels aliatges d'alumini també s'ha millorat significativament. La soldadura MIG (soldadura de gas inert de fusió) i la soldadura TIG (soldadura de gas inert de tungstè) són dos mètodes de soldadura d'aliatge d'alumini que s'utilitzen habitualment que poden proporcionar juntes soldades d'alta qualitat que compleixin els alts estàndards de construcció de ponts.
Rendiment estable dels ponts d'aliatge d'alumini
Punts de disseny per a un rendiment estable
Els components d'aliatge d'alumini poden patir flexió lateral i inestabilitat torsional quan se sotmeten a flexió, cosa que requereix una atenció especial durant el disseny. Per tal de millorar l'estabilitat de l'estructura, els dissenyadors poden prendre diverses mesures, com ara afegir suports horitzontals, canviar la forma de la secció transversal, utilitzar reforços, etc. Aquestes mesures poden millorar eficaçment l'estabilitat local i global dels ponts d'aliatge d'alumini. i garantir la seguretat de l'estructura sota diverses càrregues.
Exemples de ponts d'aliatge d'alumini
Pont per a vianants del riu Mitjà de Hangzhou Qingchun Road
Aquest pont utilitza una viga de caixa d'estructura d'armadura d'aliatge d'alumini i el material del pont principal és l'aliatge d'alumini 6082-T6. El pont de 36,8 metres de llarg només pesa 11 tones, demostrant els avantatges del disseny lleuger dels ponts d'aliatge d'alumini. El disseny del pont no només té en compte la funcionalitat, sinó que també té en compte l'harmonia amb l'entorn que l'envolta, convertint-se en un bell paisatge a la ciutat.
Pont de vianants de Xangai Xujiahui
El pont per a vianants de Xangai Xujiahui dissenyat per la Universitat de Tongji està fet d'aliatge d'alumini 6061-T6, amb una sola llum de 23 metres, una amplada de 6 metres, un pes mort de només 150 kN i una massa de càrrega màxima de 50 t. La ràpida construcció i posada en ús d'aquest pont reflecteix la practicitat i l'eficiència dels ponts d'aliatge d'alumini a les ciutats modernes.
Pont de vianants de Beishi Xidan
La superestructura d'aliatge d'alumini del pont per a vianants de Xidan a la ciutat de Bei va ser construïda per una empresa finançada per l'estranger i el perfil principal d'aliatge d'alumini és 6082-T6. La longitud total de la llum principal és de 38,1 m, l'amplada lliure de la coberta del pont és de 8 m i la longitud total és de 84 m. El pont es va dissenyar tenint en compte la comoditat i la seguretat dels vianants. Al mateix temps, l'ús de materials d'aliatge d'alumini també ofereix al pont una vida útil més llarga i uns costos de manteniment més baixos.
Conclusió
L'aplicació de materials d'aliatge d'alumini de gamma alta en la construcció de ponts no només millora el rendiment estructural i la durabilitat dels ponts, sinó que també ofereix més possibilitats de disseny de ponts. Amb l'avenç de la ciència dels materials i el desenvolupament de la tecnologia de la construcció, s'espera que els ponts d'aliatge d'alumini tinguin un paper més important en la futura construcció de ponts i es converteixin en un enllaç important que connecti les ciutats modernes.