Hágæða álblöndur: byltingarkennd val fyrir kynningu á brúarsmíði

18.04.2024 09:52:59

Með hraðri þróun vísinda og tækni og hröðun þéttbýlismyndunar eru brýr, sem mikilvægur hluti af borgarsamgöngum, stöðugt nýsköpun í hönnun og byggingaraðferðum. Hefðbundnar stálbrýr eru mikið notaðar vegna mikils styrks og tiltölulega lágs kostnaðar. Hins vegar, með tímanum, koma smám saman upp vandamál eins og tæringu og hár viðhaldskostnaður. Með hliðsjón af þessu hafa hágæða álefni orðið byltingarkennd val á sviði brúargerðar með einstaka frammistöðukostum sínum.

Kostir álefna

Kostir léttrar hönnunar

Þéttleiki álblöndu er um 2,7 g/cm³, sem er aðeins um 1/3 af stáli. Hvað þýðir þessi létti eign fyrir brúarhönnun og smíði? Í fyrsta lagi geta létt brúarmannvirki dregið úr kröfum um undirstöður, sem gerir kleift að byggja stórar brýr á svæðum þar sem jarðfræðilegar aðstæður eru slæmar. Í öðru lagi geta léttar mannvirki einnig dregið úr flutnings- og uppsetningarkostnaði, sem er sérstaklega mikilvægt á afskekktum svæðum eða stöðum með takmarkaðan aðgang. Að auki geta léttar mannvirki einnig hjálpað til við að bæta skjálftavirkni við jarðskjálfta vegna þess að léttari þyngd dregur úr tregðukrafti við jarðskjálftavirkni.

Mikilvægi tæringarþols

Álblöndur geta myndað þétta oxíðfilmu í náttúrulegu umhverfi. Þessi oxíðfilma getur í raun hindrað innrás raka og súrefnis og þar með verndað efnið gegn tæringu. Þetta er sérstaklega mikilvægt í brúarsmíði þar sem brýr eru oft útsettar fyrir veðri og þurfa að þola veður. Í samanburði við hefðbundnar stálbrýr, þurfa álbrýr ekki tíða ryðvarnarmeðferð, sem dregur verulega úr langtíma viðhaldskostnaði og vinnuálagi.

Hin fullkomna blanda af mýkt og vinnsluhæfni

Auðvelt er að pressa út og móta álefni og hægt er að framleiða snið með margvíslegum flóknum þversniðum sem gefur meiri möguleika á brúarhönnun. Hönnuðir geta hannað falleg og hagnýt brúarmannvirki eftir þörfum til að uppfylla tvíþættar kröfur nútímaborga um landslag og virkni. Að auki er suðu- og tengitækni úr álblendi einnig stöðugt að bæta, sem gerir smíði álbrúa þægilegri og hraðari.

Vélrænir eiginleikar og tengitækni álblöndur

Alhliða athugun á vélrænni eiginleikum Þó að álblöndur hafi lægri teygjustuðul er sérstakur styrkur þeirra (hlutfall styrks og þéttleika) sambærilegur við eða jafnvel betri en hástyrkt stál. Þetta þýðir að álbyggingar geta verið léttari á meðan þær bera sama álag. Á sama tíma þarf að taka tillit til teygjanlegra aflögunareiginleika álblöndur við hönnun og stífleiki og styrkur uppbyggingarinnar ætti að vera sanngjarnt hannaður til að tryggja öryggi og stöðugleika uppbyggingarinnar.

Nýsköpun og þróun tengitækni

Hægt er að tengja álblöndur á ýmsa vegu, þar á meðal boltatengingar, hnoðatengingar og soðnar tengingar. Til að draga úr galvanískri tæringu eru álhnoð eða boltar venjulega notaðir í álbyggingum. Á sama tíma, með þróun suðutækni, hefur suðuárangur álblöndur einnig verið verulega bættur. MIG suðu (bræðslu óvirk gas suðu) og TIG suðu (wolfram óvirk gas suðu) eru tvær algengar ál suðuaðferðir sem geta veitt hágæða soðnar samskeyti sem uppfylla háar kröfur um brúarsmíði.

Stöðug frammistaða brúa úr áli

Hönnunarpunktar fyrir stöðugan árangur

Íhlutir úr áli geta þjáðst af hliðarbeygju og snúningsóstöðugleika þegar þeir verða fyrir beygju, sem krefst sérstakrar athygli við hönnun. Til að bæta stöðugleika mannvirkisins geta hönnuðir gripið til margvíslegra ráðstafana, svo sem að bæta við láréttum stoðum, breyta þversniðsformi, nota stífur osfrv. Þessar ráðstafanir geta í raun bætt staðbundinn og heildarstöðugleika álbrúa. og tryggja öryggi mannvirkisins undir ýmsum álagi.

Dæmi um brú úr áli

Hangzhou Qingchun Road Middle River göngubrú

Þessi brú notar uppbyggingarkassa úr álblöndu og aðal brúarefnið er 6082-T6 ál. 36,8 metra löng brúin vegur aðeins 11 tonn og sýnir fram á kosti léttar hönnunar brúa úr áli. Hönnun brúarinnar tekur ekki aðeins tillit til virkni heldur einnig að fullu samræmi við umhverfið í kring og verður fallegt landslag í borginni.

Shanghai Xujiahui göngubrúin

Shanghai Xujiahui göngubrúin sem er hönnuð af Tongji háskólanum er gerð úr 6061-T6 álblöndu, með 23 metra breidd, 6 metra breidd, eiginþyngd aðeins 150kN og hámarksþyngd 50t. Hröð smíði og notkun þessarar brúar endurspeglar hagkvæmni og skilvirkni brúa úr áli í nútíma borgum.

Beishi Xidan göngubrúin

Yfirbygging álblöndunnar á Xidan-göngubrúnni í Bei City var smíðuð af erlendu fjármögnuðu fyrirtæki og aðal álsniðið er 6082-T6. Heildarlengd aðalhafnar er 38,1m, laus breidd brúarþilfars er 8m og heildarlengd 84m. Brúin var hönnuð með þægindi og öryggi gangandi vegfarenda í huga. Á sama tíma gefur notkun álefna einnig lengri endingartíma og lægri viðhaldskostnað.

Niðurstaða

Notkun hágæða álefna í brúargerð bætir ekki aðeins burðarvirki og endingu brúa, heldur færir hún einnig fleiri möguleika til brúarhönnunar. Með framförum efnisvísinda og þróun byggingartækni er gert ráð fyrir að brýr úr áli gegni mikilvægara hlutverki í framtíðarbrúargerð og verði mikilvægur hlekkur sem tengir nútíma borgir.