Высококачественные материалы из алюминиевых сплавов: революционный выбор для внедрения мостостроения
2024-04-18 09:52:59
В условиях быстрого развития науки и техники и ускорения урбанизации мосты, как важная часть городского транспорта, постоянно совершенствуются в методах проектирования и строительства. Традиционные стальные мосты получили широкое распространение благодаря своей высокой прочности и относительно низкой стоимости. Однако со временем постепенно появляются такие проблемы, как коррозия и высокие затраты на техническое обслуживание. На этом фоне высококачественные материалы из алюминиевых сплавов стали революционным выбором в области строительства мостов благодаря своим уникальным эксплуатационным преимуществам.
Преимущества материалов из алюминиевых сплавов
Преимущества облегченной конструкции
Плотность алюминиевого сплава составляет около 2,7 г/см³, что составляет всего около 1/3 плотности стали. Что означает это свойство легкости для проектирования и строительства мостов? Прежде всего, облегченные мостовые конструкции позволяют снизить требования к фундаментам, позволяя строить крупные мосты в районах с плохими геологическими условиями. Во-вторых, легкие конструкции также позволяют снизить затраты на транспортировку и монтаж, что особенно важно в отдаленных районах или местах с ограниченным доступом. Кроме того, легкие конструкции также могут помочь улучшить сейсмические характеристики во время землетрясений, поскольку меньший вес снижает силы инерции при воздействии землетрясения.
Важность коррозионной стойкости
Материалы из алюминиевых сплавов могут образовывать плотную оксидную пленку в естественной среде. Эта оксидная пленка может эффективно блокировать проникновение влаги и кислорода, тем самым защищая материал от коррозии. Это особенно важно при строительстве мостов, поскольку мосты часто подвергаются воздействию непогоды и должны противостоять ей. По сравнению с традиционными стальными мостами, мосты из алюминиевого сплава не требуют частой антикоррозионной обработки, что значительно снижает долгосрочные затраты на техническое обслуживание и рабочую нагрузку.
Идеальное сочетание пластичности и технологичности.
Материалы из алюминиевых сплавов легко поддаются экструзии и формовке, а также можно изготавливать профили различного сложного сечения, что открывает больше возможностей для проектирования мостов. Дизайнеры могут проектировать красивые и практичные мостовые конструкции, отвечающие двойным требованиям современных городов к ландшафту и функциональности. Кроме того, технологии сварки и соединения алюминиевых сплавов также постоянно совершенствуются, что делает строительство мостов из алюминиевых сплавов более удобным и быстрым.
Механические свойства и технология соединения алюминиевых сплавов.
Комплексный учет механических свойств. Хотя алюминиевые сплавы имеют более низкий модуль упругости, их удельная прочность (отношение прочности к плотности) сравнима или даже лучше, чем у высокопрочной стали. Это означает, что конструкции из алюминиевого сплава могут быть легче, неся при этом ту же нагрузку. В то же время при проектировании необходимо учитывать характеристики упругой деформации алюминиевых сплавов, а жесткость и прочность конструкции следует разумно рассчитывать для обеспечения безопасности и устойчивости конструкции.
Инновации и развитие технологий связи
Алюминиевые сплавы можно соединять различными способами, в том числе болтовыми, заклепочными и сварными. Чтобы уменьшить гальваническую коррозию, в конструкциях из алюминиевых сплавов обычно используют алюминиевые заклепки или болты. В то же время с развитием технологии сварки значительно улучшились и характеристики сварки алюминиевых сплавов. Сварка MIG (сварка в инертном газе с плавлением) и сварка TIG (сварка вольфрамом в инертном газе) — это два широко используемых метода сварки алюминиевых сплавов, которые могут обеспечить высококачественные сварные соединения, соответствующие высоким стандартам мостостроения.
Стабильная работа мостов из алюминиевого сплава
Конструктивные особенности для стабильной работы
Компоненты из алюминиевых сплавов могут страдать от бокового изгиба и нестабильности при кручении при изгибе, что требует особого внимания при проектировании. Чтобы повысить устойчивость конструкции, проектировщики могут принимать различные меры, такие как добавление горизонтальных опор, изменение формы поперечного сечения, использование ребер жесткости и т. д. Эти меры могут эффективно улучшить местную и общую устойчивость мостов из алюминиевых сплавов. и обеспечить безопасность конструкции при различных нагрузках.
Примеры мостов из алюминиевого сплава
Ханчжоу Цинчунь Роуд Пешеходный мост через среднюю реку
В этом мосту используется коробчатая балка ферменной конструкции из алюминиевого сплава, а основным материалом моста является алюминиевый сплав 6082-T6. Мост длиной 36,8 метра весит всего 11 тонн, демонстрируя преимущества легкой конструкции мостов из алюминиевого сплава. Проект моста не только учитывает функциональность, но и полностью учитывает гармонию с окружающей средой, превращаясь в красивый пейзаж города.
Шанхайский пешеходный мост Сюйцзяхуэй
Пешеходный мост Шанхай Сюйцзяхуэй, спроектированный Университетом Тунцзи, изготовлен из алюминиевого сплава 6061-T6, имеет один пролет 23 метра, ширину 6 метров, собственный вес всего 150 кН и максимальную массу нагрузки 50 тонн. Быстрое строительство и ввод в эксплуатацию этого моста отражает практичность и эффективность мостов из алюминиевого сплава в современных городах.
Пешеходный мост Бэйши Сидань
Надстройка из алюминиевого сплава пешеходного моста Сидань в городе Бэй была построена компанией с иностранным финансированием, а основной профиль из алюминиевого сплава - 6082-T6. Общая длина основного пролета составляет 38,1 м, ширина пролета моста в свету — 8 м, общая длина — 84 м. Мост был спроектирован с учетом комфорта и безопасности пешеходов. В то же время использование материалов из алюминиевых сплавов также продлевает срок службы моста и снижает затраты на техническое обслуживание.
Заключение
Применение высококачественных материалов из алюминиевых сплавов в конструкции мостов не только улучшает структурные характеристики и долговечность мостов, но и открывает больше возможностей для проектирования мостов. Ожидается, что с развитием материаловедения и развитием строительных технологий мосты из алюминиевых сплавов будут играть более важную роль в будущем мостостроении и станут важным связующим звеном, соединяющим современные города.