Materiais de liga de alumínio de alta qualidade: uma escolha revolucionária para introdução na construção de pontes

18/04/2024 09:52:59

Com o rápido desenvolvimento da ciência e da tecnologia e a aceleração da urbanização, as pontes, como parte importante do transporte urbano, estão constantemente inovando nos seus métodos de projeto e construção. As pontes de aço tradicionais são amplamente utilizadas devido à sua alta resistência e custo relativamente baixo. Porém, com o passar do tempo, problemas como corrosão e altos custos de manutenção aparecem gradativamente. Neste contexto, os materiais de liga de alumínio de alta qualidade tornaram-se uma escolha revolucionária no campo da construção de pontes com as suas vantagens de desempenho únicas.

Vantagens dos materiais de liga de alumínio

Vantagens do design leve

A densidade da liga de alumínio é de cerca de 2,7 g/cm³, o que representa apenas cerca de 1/3 do aço. O que essa propriedade de leveza significa para o projeto e construção de pontes? Em primeiro lugar, as estruturas de pontes leves podem reduzir os requisitos para fundações, permitindo a construção de grandes pontes em áreas com más condições geológicas. Em segundo lugar, as estruturas leves também podem reduzir os custos de transporte e instalação, o que é especialmente importante em áreas remotas ou locais com acesso limitado. Além disso, estruturas leves também podem ajudar a melhorar o desempenho sísmico durante terremotos porque o peso mais leve reduz as forças inerciais sob ação sísmica.

A importância da resistência à corrosão

Os materiais de liga de alumínio podem formar uma densa película de óxido no ambiente natural. Este filme de óxido pode bloquear eficazmente a entrada de umidade e oxigênio, protegendo assim o material da corrosão. Isto é especialmente importante na construção de pontes, uma vez que as pontes estão frequentemente expostas aos elementos e precisam de resistir aos elementos. Em comparação com as pontes de aço tradicionais, as pontes de liga de alumínio não requerem tratamento anticorrosivo frequente, reduzindo significativamente os custos de manutenção e a carga de trabalho a longo prazo.

A combinação perfeita de plasticidade e processabilidade

Os materiais de liga de alumínio são fáceis de extrusão e conformação, e podem ser fabricados perfis com diversas seções transversais complexas, o que oferece mais possibilidades para o projeto de pontes. Os projetistas podem projetar estruturas de pontes bonitas e práticas conforme necessário para atender aos requisitos duplos das cidades modernas em termos de paisagem e funcionalidade. Além disso, a tecnologia de soldagem e conexão de ligas de alumínio também está em constante aprimoramento, tornando a construção de pontes de liga de alumínio mais conveniente e rápida.

Propriedades mecânicas e tecnologia de conexão de ligas de alumínio

Consideração abrangente das propriedades mecânicas Embora as ligas de alumínio tenham um módulo de elasticidade mais baixo, sua resistência específica (a relação entre resistência e densidade) é comparável ou até melhor que o aço de alta resistência. Isto significa que as estruturas de liga de alumínio podem ser mais leves enquanto transportam a mesma carga. Ao mesmo tempo, as características de deformação elástica das ligas de alumínio devem ser levadas em consideração durante o projeto, e a rigidez e a resistência da estrutura devem ser razoavelmente projetadas para garantir a segurança e a estabilidade da estrutura.

Inovação e Desenvolvimento de Tecnologias de Conectividade

As ligas de alumínio podem ser conectadas de várias maneiras, incluindo conexões parafusadas, conexões rebitadas e conexões soldadas. Para reduzir a corrosão galvânica, rebites ou parafusos de alumínio são normalmente usados em estruturas de liga de alumínio. Ao mesmo tempo, com o desenvolvimento da tecnologia de soldagem, o desempenho da soldagem das ligas de alumínio também melhorou significativamente. Soldagem MIG (soldagem com gás inerte de fusão) e soldagem TIG (soldagem com gás inerte de tungstênio) são dois métodos de soldagem de liga de alumínio comumente usados que podem fornecer juntas soldadas de alta qualidade que atendem aos altos padrões de construção de pontes.

Desempenho estável de pontes de liga de alumínio

Pontos de projeto para desempenho estável

Componentes de liga de alumínio podem sofrer flexão lateral e instabilidade torcional quando submetidos à flexão, o que requer atenção especial durante o projeto. A fim de melhorar a estabilidade da estrutura, os projetistas podem tomar uma variedade de medidas, como adicionar suportes horizontais, alterar a forma da seção transversal, usar reforços, etc. Essas medidas podem efetivamente melhorar a estabilidade local e geral das pontes de liga de alumínio. e garantir a segurança da estrutura sob diversas cargas.

Exemplos de pontes de liga de alumínio

Ponte pedonal do rio médio da estrada Hangzhou Qingchun

Esta ponte usa viga em caixa de estrutura de treliça de liga de alumínio e o material principal da ponte é liga de alumínio 6082-T6. A ponte de 36,8 metros de comprimento pesa apenas 11 toneladas, demonstrando as vantagens do design leve das pontes de liga de alumínio. O desenho da ponte não considera apenas a funcionalidade, mas também considera integralmente a harmonia com o entorno, tornando-se uma bela paisagem da cidade.

Ponte pedonal de Xangai Xujiahui

A ponte pedonal Shanghai Xujiahui projetada pela Universidade Tongji é feita de liga de alumínio 6061-T6, com vão único de 23 metros, largura de 6 metros, peso morto de apenas 150kN e massa de carga máxima de 50t. A rápida construção e colocação em uso desta ponte reflete a praticidade e eficiência das pontes de liga de alumínio nas cidades modernas.

Ponte Pedonal Beishi Xidan

A superestrutura em liga de alumínio da ponte pedonal Xidan na cidade de Bei foi construída por uma empresa com financiamento estrangeiro, e o perfil principal em liga de alumínio é 6082-T6. O comprimento total do vão principal é de 38,1 m, a largura livre do tabuleiro da ponte é de 8 m e o comprimento total é de 84 m. A ponte foi projetada pensando no conforto e segurança dos pedestres. Ao mesmo tempo, o uso de materiais de liga de alumínio também confere à ponte uma vida útil mais longa e menores custos de manutenção.

Conclusão

A aplicação de materiais de liga de alumínio de alta qualidade na construção de pontes não só melhora o desempenho estrutural e a durabilidade das pontes, mas também traz mais possibilidades para o projeto de pontes. Com o avanço da ciência dos materiais e o desenvolvimento da tecnologia de construção, espera-se que as pontes de liga de alumínio desempenhem um papel mais importante na futura construção de pontes e se tornem um importante elo de ligação entre as cidades modernas.