Broar är en betydande uppfinning i mänsklig historia. Från forntida tider när människor använde fällda träd och staplade stenar för att korsa vattenvägar och raviner, till användning av ärkbroar och till och med kabelstilade broar, har utvecklingen varit anmärkningsvärd. Den senaste tidens öppning av Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge markerar en avgörande milstolpe i broarnas historia. I modern brokonstruktion, förutom att använda armerade betongkonstruktioner, har metallmaterial, särskilt aluminiumlegeringar, blivit det mainstream -valet på grund av deras olika fördelar.
1933 användes världens första aluminiumlegeringsbryggdäck på en bro som sträcker sig över en flod i Pittsburgh i USA. Mer än tio år senare, 1949, slutförde Kanada en all-aluminiumbonbro som sträckte sig över Saguenay-floden i Quebec, med en enda spännvidd som nådde 88,4 meter. Denna bro var världens första All-aluminium-legeringsstruktur. Bron hade bryggor ungefär 15 meter höga och två körfält för fordonstrafik. Den använde 2014-T6 aluminiumlegering och hade en total vikt på 163 ton. Jämfört med den ursprungligen planerade stålbron minskade den vikten med cirka 56%.
Sedan dess har trenden med aluminiumlegeringsstrukturbroar varit ostoppbara. Mellan 1949 och 1985 konstruerade Storbritannien cirka 35 aluminiumlegeringsstrukturbroar, medan Tyskland byggde cirka 20 sådana broar mellan 1950 och 1970. Byggandet av många broar gav värdefull upplevelse för framtida aluminiumlegeringsbyggare.
Jämfört med stål har aluminiumlegeringsmaterial en lägre densitet, vilket gör dem mycket lättare, med endast 34% av vikten av stål för samma volym. Ändå har de styrkaegenskaper som liknar stål. Dessutom uppvisar aluminiumlegeringar utmärkt elasticitet och korrosionsbeständighet samtidigt som de har lägre strukturella underhållskostnader. Som ett resultat har de hittat en omfattande tillämpning i modern brokonstruktion.
Kina har också gjort betydande framsteg i brokonstruktion. Zhaozhou -bron, som står i över 1500 år, är en av toppprestationerna för forntida kinesisk broteknik. I modern tid, med hjälp av fd Sovjetunionen, byggde Kina också flera stålbroar, inklusive Yangtze River Bridges i Nanjing och Wuhan, liksom Pearl River Bridge i Guangzhou. Tillämpningen av aluminiumlegeringsbroar i Kina verkar emellertid vara begränsad. Den första konstruktionsbroen i aluminiumlegeringen i Kina var gångbron på Qingchun Road i Hangzhou, byggd 2007. Denna bro designades och installerades av tyska broingenjörer, och allt material importerades från Tyskland. Samma år utvecklades fotgängare i Xujiahui, Shanghai, helt och tillverkades inhemskt med hjälp av aluminiumlegeringsstrukturer. Den använde främst 6061-T6 aluminiumlegering och kunde trots sin 15-ton självvikt stödja en belastning på 50 ton.
I framtiden har aluminiumlegeringsbroar stora utvecklingsutsikter i Kina av flera skäl:
1 Kinas höghastighets järnvägskonstruktion blomstrar, särskilt i de komplexa terrängen i västerländska regioner med många dalar och floder. Aluminiumlegeringsbroar, på grund av deras enkla transport och lätta egenskaper, förväntas ha en betydande potentiell marknad.
2 Stålmaterial är benägna att rostas och har dålig prestanda i låga temperaturer. Korrosion av stål påverkar avsevärt brostabilitet, vilket resulterar i högre underhållskostnader och säkerhetsrisker. Däremot har aluminiumlegeringsmaterial stark korrosionsbeständighet och fungerar bra i låga temperaturer, vilket gör dem lämpliga för olika klimatförhållanden och säkerställer långsiktig hållbarhet. Medan aluminiumlegeringsbroar kan ha högre initiala byggkostnader, kan deras låga underhållskostnader bidra till att minska kostnadsgapet över tid.
3 Forskning om aluminiumbryggpaneler, både inhemskt och internationellt, är väl utvecklade, och dessa material används allmänt. Framstegen inom materialforskning ger teknisk försäkring för att utveckla nya legeringar som uppfyller olika prestandakrav. Kinesiska aluminiumtillverkare, inklusive branschjättar som Liaoning Zhongwang, har gradvis flyttat sitt fokus till industriella aluminiumprofiler och lägger grunden för konstruktion av aluminiumlegering.
4 Snabbt urban tunnelbanekonstruktion i stora kinesiska städer ställer stränga krav för strukturer ovanför marken. På grund av deras betydande viktfördelar är det förutsebara att mer aluminiumlegerings fotgängare och motorvägsbroar kommer att utformas och användas i framtiden.
Redigerad av May Jiang från Mat Aluminium
Posttid: maj-15-2024
