0102030405
Špičkové materiály z hliníkovej zliatiny: revolučná voľba pre predstavenie konštrukcie mostov
2024-04-18 09:52:59
S rýchlym rozvojom vedy a techniky a zrýchlením urbanizácie sa mosty ako dôležitá súčasť mestskej dopravy neustále inovujú v ich navrhovaní a spôsoboch výstavby. Tradičné oceľové mosty sú široko používané kvôli ich vysokej pevnosti a relatívne nízkej cene. Postupom času sa však postupne objavujú problémy ako korózia a vysoké náklady na údržbu. Na tomto pozadí sa špičkové materiály z hliníkových zliatin stali revolučnou voľbou v oblasti konštrukcie mostov so svojimi jedinečnými výkonnostnými výhodami.
Výhody materiálov z hliníkovej zliatiny
Výhody ľahkého dizajnu
Hustota hliníkovej zliatiny je asi 2,7 g/cm³, čo je len asi 1/3 ocele. Čo znamená táto ľahká vlastnosť pre návrh a konštrukciu mosta? Po prvé, ľahké mostné konštrukcie môžu znížiť požiadavky na základy, čo umožňuje výstavbu veľkých mostov v oblastiach so zlými geologickými podmienkami. Po druhé, ľahké konštrukcie môžu tiež znížiť náklady na dopravu a inštaláciu, čo je obzvlášť dôležité v odľahlých oblastiach alebo na miestach s obmedzeným prístupom. Navyše, ľahké konštrukcie môžu tiež pomôcť zlepšiť seizmický výkon počas zemetrasení, pretože nižšia hmotnosť znižuje zotrvačné sily pri zemetrasení.
Význam odolnosti proti korózii
Materiály z hliníkovej zliatiny môžu v prírodnom prostredí vytvárať hustý oxidový film. Tento oxidový film môže účinne blokovať prenikanie vlhkosti a kyslíka, čím chráni materiál pred koróziou. Toto je obzvlášť dôležité pri stavbe mostov, pretože mosty sú často vystavené poveternostným vplyvom a musia týmto vplyvom odolať. V porovnaní s tradičnými oceľovými mostíkmi nevyžadujú mosty z hliníkovej zliatiny častú antikoróznu úpravu, čím sa výrazne znižujú dlhodobé náklady na údržbu a pracovné zaťaženie.
Dokonalá kombinácia plasticity a spracovateľnosti
Materiály z hliníkových zliatin sa ľahko vytláčajú a tvarujú a možno vyrábať profily s rôznymi zložitými prierezmi, čo poskytuje viac možností pre návrh mostov. Dizajnéri môžu navrhnúť krásne a praktické mostné konštrukcie podľa potreby, aby splnili dvojité požiadavky moderných miest na krajinu a funkčnosť. Okrem toho sa neustále zdokonaľuje aj technológia zvárania a spájania hliníkových zliatin, vďaka čomu je konštrukcia mostíkov z hliníkovej zliatiny pohodlnejšia a rýchlejšia.
Mechanické vlastnosti a technológia spájania hliníkových zliatin
Komplexné zváženie mechanických vlastností Hliníkové zliatiny majú síce nižší modul pružnosti, ale ich špecifická pevnosť (pomer pevnosti k hustote) je porovnateľná alebo dokonca lepšia ako u vysokopevnostnej ocele. To znamená, že konštrukcie z hliníkovej zliatiny môžu byť ľahšie pri rovnakom zaťažení. Zároveň je potrebné pri navrhovaní brať do úvahy charakteristiky elastickej deformácie hliníkových zliatin a tuhosť a pevnosť konštrukcie by mala byť primerane navrhnutá tak, aby bola zabezpečená bezpečnosť a stabilita konštrukcie.
Inovácia a vývoj technológií pripojenia
Hliníkové zliatiny je možné spájať rôznymi spôsobmi, vrátane skrutkových spojov, nitových spojov a zváraných spojov. Aby sa znížila galvanická korózia, v konštrukciách z hliníkových zliatin sa zvyčajne používajú hliníkové nity alebo skrutky. Zároveň sa s rozvojom zváracej techniky výrazne zlepšil aj zvárací výkon hliníkových zliatin. Zváranie MIG (zváranie taviacim sa inertným plynom) a zváranie TIG (zváranie volfrámovým inertným plynom) sú dve bežne používané metódy zvárania hliníkových zliatin, ktoré môžu poskytnúť vysokokvalitné zvarové spoje, ktoré spĺňajú vysoké štandardy konštrukcie mostov.
Stabilný výkon mostíkov z hliníkovej zliatiny
Dizajnové body pre stabilný výkon
Komponenty z hliníkovej zliatiny môžu trpieť bočným ohybom a torznou nestabilitou, keď sú vystavené ohýbaniu, čo si vyžaduje osobitnú pozornosť pri navrhovaní. Za účelom zlepšenia stability konštrukcie môžu projektanti prijať rôzne opatrenia, ako je pridanie horizontálnych podpier, zmena tvaru prierezu, použitie výstuh atď. Tieto opatrenia môžu účinne zlepšiť lokálnu a celkovú stabilitu mostov z hliníkovej zliatiny. a zabezpečiť bezpečnosť konštrukcie pri rôznych zaťaženiach.
Príklady mostíkov z hliníkovej zliatiny
Most pre chodcov na ceste Hangzhou Qingchun na strednej rieke
Tento most používa nosník priehradovej konštrukcie z hliníkovej zliatiny a hlavným materiálom mosta je hliníková zliatina 6082-T6. Most s dĺžkou 36,8 metra váži iba 11 ton, čo demonštruje výhody ľahkej konštrukcie mostov z hliníkovej zliatiny. Návrh mosta zohľadňuje nielen funkčnosť, ale plne zohľadňuje aj súlad s okolitým prostredím a stáva sa krásnou krajinou v meste.
Most pre chodcov v Šanghaji Xujiahui
Most pre chodcov Shanghai Xujiahui navrhnutý univerzitou Tongji je vyrobený z hliníkovej zliatiny 6061-T6 s jedným rozpätím 23 metrov, šírkou 6 metrov, vlastnou hmotnosťou iba 150 kN a maximálnou hmotnosťou nákladu 50 t. Rýchla výstavba a uvedenie do používania tohto mosta odráža praktickosť a efektívnosť mostov z hliníkových zliatin v moderných mestách.
Most pre chodcov Beishi Xidan
Nadstavba z hliníkovej zliatiny mosta pre chodcov Xidan v Bei City bola postavená spoločnosťou financovanou zo zahraničia a hlavný profil z hliníkovej zliatiny je 6082-T6. Celková dĺžka hlavného poľa je 38,1 m, svetlá šírka mostovky je 8 m a celková dĺžka je 84 m. Most bol navrhnutý s ohľadom na pohodlie a bezpečnosť chodcov. Zároveň použitie materiálov z hliníkovej zliatiny dáva mostu aj dlhšiu životnosť a nižšie náklady na údržbu.
Záver
Aplikácia špičkových materiálov z hliníkových zliatin v mostných konštrukciách nielen zlepšuje konštrukčný výkon a trvanlivosť mostov, ale prináša aj viac možností pre návrh mostov. S pokrokom vedy o materiáloch a rozvojom stavebnej technológie sa očakáva, že mosty z hliníkovej zliatiny budú hrať dôležitejšiu úlohu v budúcej výstavbe mostov a stanú sa dôležitým spojením spájajúcim moderné mestá.