Aukščiausios klasės aliuminio lydinio medžiagos: revoliucinis tiltų konstrukcijos pasirinkimas

2024-04-18 09:52:59

Sparčiai tobulėjant mokslui ir technologijoms bei spartėjant urbanizacijai, tiltai, kaip svarbi miesto transporto dalis, nuolat diegia naujoves projektuojant ir statant metodus. Tradiciniai plieniniai tiltai yra plačiai naudojami dėl didelio stiprumo ir palyginti mažos kainos. Tačiau laikui bėgant pamažu atsiranda problemų, tokių kaip korozija ir didelės priežiūros išlaidos. Atsižvelgiant į tai, aukščiausios klasės aliuminio lydinio medžiagos tapo revoliuciniu pasirinkimu tiltų statybos srityje su savo unikaliais eksploataciniais pranašumais.

Aliuminio lydinių medžiagų privalumai

Lengvo dizaino pranašumai

Aliuminio lydinio tankis yra apie 2,7 g/cm³, tai yra tik apie 1/3 plieno. Ką ši lengva savybė reiškia tiltų projektavimui ir statybai? Visų pirma, lengvos tiltų konstrukcijos gali sumažinti pamatams keliamus reikalavimus, leidžiant statyti didelius tiltus prastų geologinių sąlygų teritorijose. Antra, lengvos konstrukcijos taip pat gali sumažinti transportavimo ir montavimo išlaidas, o tai ypač svarbu atokiose vietovėse ar riboto privažiavimo vietose. Be to, lengvos konstrukcijos taip pat gali padėti pagerinti seisminius rodiklius žemės drebėjimų metu, nes mažesnis svoris sumažina inercines jėgas žemės drebėjimo metu.

Atsparumo korozijai svarba

Aliuminio lydinio medžiagos natūralioje aplinkoje gali sudaryti tankią oksido plėvelę. Ši oksido plėvelė gali veiksmingai blokuoti drėgmės ir deguonies įsiskverbimą, taip apsaugodama medžiagą nuo korozijos. Tai ypač svarbu statant tiltus, nes tiltai dažnai yra veikiami stichijų ir turi atlaikyti elementus. Palyginti su tradiciniais plieniniais tiltais, aliuminio lydinio tiltams nereikia dažno antikorozinio apdorojimo, todėl labai sumažėja ilgalaikės priežiūros išlaidos ir darbo krūvis.

Puikus plastiškumo ir apdirbamumo derinys

Aliuminio lydinio medžiagas lengva išspausti ir formuoti, galima pagaminti įvairaus sudėtingo skerspjūvio profilius, o tai suteikia daugiau galimybių tiltų projektavimui. Dizaineriai gali suprojektuoti gražias ir praktiškas tilto konstrukcijas, kurios atitiktų šiuolaikinių miestų dvigubus kraštovaizdžio ir funkcionalumo reikalavimus. Be to, aliuminio lydinio suvirinimo ir sujungimo technologija taip pat nuolat tobulėja, todėl aliuminio lydinio tiltų statyba tampa patogesnė ir greitesnė.

Aliuminio lydinių mechaninės savybės ir sujungimo technologija

Visapusiškas mechaninių savybių įvertinimas Nors aliuminio lydinių tamprumo modulis yra mažesnis, jų savitasis stipris (stiprumo ir tankio santykis) yra panašus į didelio stiprumo plieną arba net geresnis. Tai reiškia, kad aliuminio lydinio konstrukcijos gali būti lengvesnės, nešdamos tą pačią apkrovą. Tuo pačiu metu projektuojant reikia atsižvelgti į aliuminio lydinių elastines deformacijos charakteristikas, o konstrukcijos standumas ir stiprumas turi būti pagrįstai suprojektuoti taip, kad būtų užtikrintas konstrukcijos saugumas ir stabilumas.

Inovacijos ir ryšio technologijų plėtra

Aliuminio lydiniai gali būti jungiami įvairiais būdais, įskaitant varžtines, kniedines ir suvirintas jungtis. Siekiant sumažinti galvaninę koroziją, aliuminio lydinio konstrukcijose dažniausiai naudojamos aliuminio kniedės arba varžtai. Tuo pačiu metu, tobulėjant suvirinimo technologijoms, aliuminio lydinių suvirinimo savybės taip pat labai pagerėjo. MIG suvirinimas (lydymosi inertinėmis dujomis suvirinimas) ir TIG suvirinimas (volframo inertinėmis dujomis) yra du dažniausiai naudojami aliuminio lydinio suvirinimo būdai, kurie gali užtikrinti aukštos kokybės suvirintas jungtis, atitinkančias aukštus tilto konstrukcijos standartus.

Stabilus aliuminio lydinio tiltų veikimas

Stabilaus veikimo projektavimo taškai

Aliuminio lydinio komponentai gali lenkti į šoną ir sukimosi nestabilumą, kai juos lenkia, todėl projektuojant reikia skirti ypatingą dėmesį. Siekdami pagerinti konstrukcijos stabilumą, projektuotojai gali imtis įvairių priemonių, pavyzdžiui, pridėti horizontalias atramas, keisti skerspjūvio formą, naudoti standiklius ir kt. Šios priemonės gali efektyviai pagerinti vietinį ir bendrą aliuminio lydinio tiltų stabilumą. ir užtikrinti konstrukcijos saugumą veikiant įvairioms apkrovoms.

Aliuminio lydinio tiltų pavyzdžiai

Hangdžou Čingčuno kelio vidurio upės pėsčiųjų tiltas

Šiam tiltui naudojama aliuminio lydinio santvaros konstrukcijos dėžė, o pagrindinė tilto medžiaga yra 6082-T6 aliuminio lydinys. 36,8 metro ilgio tiltas sveria tik 11 tonų, demonstruodamas lengvo aliuminio lydinio tiltų konstrukcijos pranašumus. Projektuojant tiltą atsižvelgiama ne tik į funkcionalumą, bet ir visapusiškai atsižvelgiama į harmoniją su supančia aplinka, tampant gražiu miesto kraštovaizdžiu.

Šanchajaus Xujiahui pėsčiųjų tiltas

Tongji universiteto suprojektuotas Šanchajaus Xujiahui pėsčiųjų tiltas yra pagamintas iš 6061-T6 aliuminio lydinio, kurio vienas tarpatramis – 23 metrai, plotis – 6 metrai, savitasis svoris – tik 150 kN, o maksimali apkrovos masė – 50 t. Greita šio tilto konstrukcija ir panaudojimas atspindi aliuminio lydinio tiltų praktiškumą ir efektyvumą šiuolaikiniuose miestuose.

Beishi Xidan pėsčiųjų tiltas

Bei mieste esančio Xidan pėsčiųjų tilto aliuminio lydinio antstatą sukonstravo užsienio finansuojama įmonė, o pagrindinis aliuminio lydinio profilis yra 6082-T6. Bendras pagrindinio tarpatramio ilgis – 38,1 m, tilto perdangos prošvaisa – 8 m, bendras ilgis – 84 m. Tiltas buvo sukurtas atsižvelgiant į pėsčiųjų patogumą ir saugumą. Tuo pačiu metu aliuminio lydinių medžiagų naudojimas taip pat suteikia tiltui ilgesnį tarnavimo laiką ir mažesnes priežiūros išlaidas.

Išvada

Aukštos klasės aliuminio lydinio medžiagų taikymas tiltų konstrukcijoje ne tik pagerina tiltų konstrukcines charakteristikas ir ilgaamžiškumą, bet ir suteikia daugiau galimybių tiltų projektavimui. Tobulėjant medžiagų mokslui ir tobulėjant statybų technologijoms, aliuminio lydinio tiltai ateityje vaidins svarbesnį vaidmenį statant tiltus ir taps svarbia grandimi, jungiančia šiuolaikinius miestus.