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铝合金桥梁前途无量
更新时间:2017-01-13 09:24来源:中金网浏览次数:38115 | 文字大小:
摘要:【中金网】桥梁是人类历史上一个相当伟大的发明。从古时候人们通过放倒树木,堆砌石块通过水道和峡谷,到拱桥乃至斜拉索桥的应用,当中经历了翻天覆地的变化。最近港珠澳大桥的正式通车更堪称是桥梁史上重要的一页。而现代桥梁除了利用钢筋水泥结构之外,还可以利用金属材料建造,其中,铝合金材料由于相比钢材的种种优势,目前已成为金属材料制桥梁的主流。

  【中金网】桥梁是人类历史上一个相当伟大的发明。从古时候人们通过放倒树木,堆砌石块通过水道和峡谷,到拱桥乃至斜拉索桥的应用,当中经历了翻天覆地的变化。最近港珠澳大桥的正式通车更堪称是桥梁史上重要的一页。而现代桥梁除了利用钢筋水泥结构之外,还可以利用金属材料建造,其中,铝合金材料由于相比钢材的种种优势,目前已成为金属材料制桥梁的主流。

  1933年在美国匹兹堡斯菲尔德区一座跨河桥的铝合金桥面板,是世界上首个铝合金在桥梁上的应用。10多年后,在1949年,加拿大在魁北克省阿尔维达建成了一座跨越塞右奈河,单跨跨径达88.4m的铆接铝拱桥。该桥是世界上第一座全铝合金结构桥梁。该桥桥墩高约15m,2个车行道。所用的铝合金为2014-T6,总重163t。与原计划修建的钢桥相比,重量减轻约56%。

  自此之后铝合金结构桥梁潮流一发不可收拾。在1949-1985年间,英国约建造了35座铝合金结构桥梁,而德国在1950-1970年也建造了大概20座铝合金结构桥梁。大量桥梁的建设为后人建造铝合金桥梁提供了相当宝贵的经验。

  相对钢材来说,铝合金材料密度较小,自重较轻,仅为同体积钢材的34%,而强度指标则和钢材基本相同。同时具有优良的弹性模量和良好的防腐性能,并且结构维护费用较低,因而在现代桥梁建设中得到了相当广泛的应用。

  中国在桥梁建设方面也颇有造诣。屹立不倒超过1500年的赵州桥是古代中国桥梁的巅峰之作之一。在金属桥梁逐渐风靡的现代,中国凭借前苏联的协助,也拥有不少的钢制桥梁。包括南京和武汉的长江大桥,以及广州的珠江大桥,都是当时首屈一指的大型桥梁。但在铝合金桥梁方面,中国的应用似乎十分有限。

  国内的第一座铝合金结构的桥梁是2007年建造的杭州市庆春路人行天桥。该桥由德国桥梁工程师设计安装,原料全部由德国进口。而同年在上海徐家汇建设的人行天桥则是完全由国内自主研发生产装配的铝合金结构桥梁。该桥主要使用6061-T6铝合金,在自重15吨的同时,却能承载50吨的质量。

  未来,铝合金桥梁在中国将具有广阔的发展前景。

  1.中国目前的高铁建设正如火如荼。加之中西部地区地形较为复杂,峡谷,河流众多,在架设铁路的过程中需要建设大量桥梁。而铝合金桥梁由于其运输方便,质量轻盈等优势,因而会拥有一个比较广阔的潜在市场。

  2.钢材普遍存在容易生锈和低温性能差的问题。钢材生锈会严重影响桥梁的牢固性,不但带来更大的维护费用,还会存在严重的安全隐患。而低温性能差则会使钢桥无法在一些恶劣的气候条件下正常使用。而铝合金材料普遍抗腐蚀能力比较强,且低温性能不减,因而可以广泛应用在多种气候条件下,且经久耐用。虽然铝合金桥梁的造价普遍较高,但后期低廉的维护费用或者能从一定程度上减少价格的差距。

  3.国内外对于铝桥面板的研究已经十分成熟,并且应用也十分广泛。不断提高的材料研发水平也为研发满足不同性能要求的新合金提供了技术上的保证。而国内铝材生产商近年来也逐渐将目光放在了工业铝型材领域。包括辽宁忠旺等行业巨头均拥有先进的工业铝材生产设备,从技术上为铝合金桥梁的建设提供了基础。

  4.国内各大城市建设得如火如荼的地铁对于来自地上的压力有着十分严格的要求。而铝合金桥梁由于质量上的巨大优势,可以预见的是未来更多的铝合金人行天桥和公路桥将会被设计使用。

  虽然铝合金桥梁在国内的前景相当广阔,但由于我国在该领域发展相对滞后,所以铝合金桥梁要走向最终成熟仍需要不少的时间,这就需要政府、铝行业,科研机构和高校的共同合作,将铝合金桥梁这种更为现代化的桥梁送上更大的舞台,令我国这个电解铝生产大国找到新的铝材消费点。

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