鋁型材在橋梁上的應(yīng)用與發(fā)展前景

1、鋁型材在橋梁上的應(yīng)用與發(fā)展前景鋁型材在橋梁上的應(yīng)用與發(fā)展前景更新時(shí)間：2015021111:19出處：鋁博士網(wǎng)瀏覽次數(shù)：7192|文字大小：大中小王興瑞，劉堅(jiān)，張洪輝，劉洋（山東南山鋁材公司，山東龍口，265706）摘要：摘要：本文通過(guò)介紹典型的鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁工程實(shí)例，對(duì)鋁型材在橋梁上的應(yīng)用可行性和可靠性給予了充分肯定。同時(shí)，筆者結(jié)合部分研究論文的報(bào)道，對(duì)鋁合金的性能特點(diǎn)進(jìn)行了全面分析。此外，文中還依照鋁型材在橋梁上的應(yīng)用部位，綜述了國(guó)

2、內(nèi)外在該方面的研究現(xiàn)狀。通過(guò)對(duì)鋁型材在橋梁上應(yīng)用阻礙的剖析，對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行了展望，并提出了國(guó)內(nèi)鋁型材在橋梁上的應(yīng)用推廣需做的努力。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：鋁型材；鋁結(jié)構(gòu)橋梁；鋁橋面板；主結(jié)構(gòu)件；輔結(jié)構(gòu)件；應(yīng)用前景TheapplicationdevelopmentprospectofaluminumprofileinbridgeWangXingruiZhangHonghuiLiuYang(ShongNanshanAluminumProfileC

3、ompanyShongLongkou265706)Abstract:Inthispaperaluminumprofile’sfeasibilityreliabilityusingaspartsinbridgeisfullyconfirmedbytheintroductionoftypicalaluminumbridgeengineeringprojects.Meanwhilereferencingseveralinvestigation

4、papersthisauthcomprehensivelyanalyzedpropertyofaluminumalloy.Furthermeinthispaperstudystatusofaluminumprofileutilizinginbridgehasalsobeendemonstratedbasedontheirapplicationsite.Throughanalysisofobstacleshinderingaluminum

5、profile’sapplicationinbridgeitsapplicationprospectispredicted.whatkindofendeavshouldbedonetopopularizealuminumprofile’sapplicationinbridgehasalsobeenbrieflymentioned.引言引言鋁合金作為典型的有色金屬，其質(zhì)輕、耐蝕、高比強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)使鋁型材在傳統(tǒng)的門窗、幕墻、裝飾材料領(lǐng)域得到了

6、廣泛的應(yīng)用。隨著新合金、新產(chǎn)品的不斷開發(fā)，鋁型材在建筑模板、軌道交通、船舶、橋梁等領(lǐng)域的應(yīng)用也開始嶄露頭角。鋁型材在橋梁上的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外已有近400個(gè)工程實(shí)例，包括公路橋、懸索橋、跨河橋等。其應(yīng)用由最開始的橋面板發(fā)展到主梁等主要構(gòu)件。本文通過(guò)介紹國(guó)內(nèi)外典型鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁實(shí)例，分析鋁合金的性能特點(diǎn)，對(duì)其在橋梁上應(yīng)用的可行性給予了驗(yàn)證和肯定。隨后簡(jiǎn)單介紹了鋁型材在橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用及研究情況，最后對(duì)鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁的發(fā)展前景進(jìn)行了展望，提出了國(guó)

7、內(nèi)發(fā)展鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁急需做出的對(duì)策。1.國(guó)內(nèi)外鋁合金橋梁工程實(shí)例國(guó)內(nèi)外鋁合金橋梁工程實(shí)例1.1鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁在國(guó)外的興起與應(yīng)用美國(guó)匹茲堡史密斯菲爾德區(qū)一座跨河橋的鋁合金橋面板，是世界上首個(gè)鋁合金在橋梁上的應(yīng)用實(shí)例（如圖1所示）。1933年美國(guó)鋁業(yè)公司為了減輕現(xiàn)役橋梁的靜載荷，用鋁合金面板替代了破損的鋼板和木板。該面板合金狀態(tài)為2014T6，服役時(shí)間長(zhǎng)達(dá)34年。但由于該合金與鋼一樣，耐蝕性較差，于是在1966年美鋁公司又更換了耐蝕性更強(qiáng)的

8、5系和6061T6擠壓型材組目前，國(guó)內(nèi)鋁合金在橋梁上的應(yīng)用十分有限，主要集中在人行天橋等承重較小的橋梁上，還有少量鋁合金面板的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)第一座鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁是2007年建造的杭州市慶春路人行天橋，該橋由德國(guó)橋梁工程師設(shè)計(jì)、安裝，所有橋梁結(jié)構(gòu)的鋁合金材料全部由德國(guó)進(jìn)口，該鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁的建造是為后續(xù)我國(guó)自主設(shè)計(jì)和修建鋁合金橋梁做準(zhǔn)備[2]。同年建造的上海徐家匯人行天橋工程是國(guó)內(nèi)首座完全自主設(shè)計(jì)、自行生產(chǎn)、自行建造的鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁。該橋總工

9、期僅37天，主材為6061T6鋁合金，單跨23m，寬度6m，主橋高2.6m，橋凈高4.6m，其自重僅15t，最大載質(zhì)量可以達(dá)到50t。為迎接奧運(yùn)會(huì)，我國(guó)于2008年建造了北京市西單商業(yè)區(qū)人行天橋，該橋的鋁合金上部結(jié)構(gòu)為外資公司承建，主要鋁合金為國(guó)產(chǎn)6082T6型材，鋁合金步道板等附件從國(guó)外進(jìn)口，為6005T6鋁合金。該橋建立的同時(shí)，制訂了JQB1982008《北京市西單商業(yè)區(qū)人行天橋工程鋁合金上部結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》，為今后鋁合金結(jié)構(gòu)

10、橋梁施工驗(yàn)收提供了寶貴的借鑒經(jīng)驗(yàn)。杭州新解百“口”字形鋁合金人行天橋是我國(guó)首座自行設(shè)計(jì)、建造的大跨度鋁合金橋梁，該橋梁由杭州市城建設(shè)計(jì)研究院和山東叢林集團(tuán)合作研發(fā)而成（見圖5）。該橋總長(zhǎng)217.55m，寬4.8m，重226t，可滿足4000余人同時(shí)通行，所有鋁合金主要為6082T6型材。該橋分為4個(gè)主桁架、4個(gè)過(guò)渡桁架，組成一座閉合環(huán)形人行天橋，其中A桁架長(zhǎng)53m，B桁架長(zhǎng)44m，C桁架長(zhǎng)44m，D桁架42m。天津市蚌埠海河橋橋面板采用

11、了鋁合金型材。該橋全長(zhǎng)192m，其人行道面板采用的是6005T5鋁合金型材，標(biāo)準(zhǔn)面板長(zhǎng)5m、寬0.25m，由27mm厚的上部翼緣板和3mm厚且底部帶有加強(qiáng)的馬蹄形構(gòu)造的肋板組成。在該橋鋁合金面板安裝使用前，為確保鋁合金滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)型材的進(jìn)行了以下試驗(yàn)：材性試驗(yàn)、靜載試驗(yàn)、振動(dòng)特性試驗(yàn)、沖擊荷載實(shí)驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)、耐磨試驗(yàn)[3]、耐腐蝕試驗(yàn)[4]。試驗(yàn)結(jié)果表明，該鋁合金型材面板能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。除以上人行天橋和拱橋外，鋁合金還在其他結(jié)構(gòu)形

12、式的橋梁上有了不同程度的應(yīng)用，如連續(xù)箱梁橋、桁架橋、懸索橋、高架橋、活動(dòng)橋、浮橋、軍用鋁橋等[5]。上述鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用實(shí)例，進(jìn)一步印證了鋁合金在橋梁上應(yīng)用的可行性，同時(shí)也可以看出國(guó)內(nèi)外的差距，為國(guó)內(nèi)鋁合金橋梁的發(fā)展確立了追趕和發(fā)展方向。2.鋁合金的性能特點(diǎn)鋁合金的性能特點(diǎn)鋁合金之所以在橋梁中得到廣泛的應(yīng)用，主要是其具有較多鋼和混凝土結(jié)構(gòu)所不可匹敵的優(yōu)點(diǎn)，針對(duì)性能方面的優(yōu)勢(shì)，很多學(xué)者也進(jìn)行了總結(jié)[67]。正確認(rèn)識(shí)鋁合金的性能