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，張洪輝，劉洋（山東南山鋁材公司，山東龍口，265706）摘要：摘要：本文通過介紹典型的鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁工程實例，對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，筆者結(jié)合部分研究論文的報道，對鋁合金的性能特點進行了全面分析。此外，文中還依照鋁型材在橋梁上的應(yīng)用部位，綜述了國

2、內(nèi)外在該方面的研究現(xiàn)狀。通過對鋁型材在橋梁上應(yīng)用阻礙的剖析，對其應(yīng)用前景進行了展望，并提出了國內(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、高比強度等優(yōu)點使鋁型材在傳統(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，國內(nèi)外已有近400個工程實例，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。本文通過介紹國內(nèi)外典型鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁實例，分析鋁合金的性能特點，對其在橋梁上應(yīng)用的可行性給予了驗證和肯定。隨后簡單介紹了鋁型材在橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用及研究情況，最后對鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁的發(fā)展前景進行了展望，提出了國

7、內(nèi)發(fā)展鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁急需做出的對策。1.國內(nèi)外鋁合金橋梁工程實例國內(nèi)外鋁合金橋梁工程實例1.1鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁在國外的興起與應(yīng)用美國匹茲堡史密斯菲爾德區(qū)一座跨河橋的鋁合金橋面板，是世界上首個鋁合金在橋梁上的應(yīng)用實例（如圖1所示）。1933年美國鋁業(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，服役時間長達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的

8、5系和6061T6擠壓型材組目前，國內(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，該橋由德國橋梁工程師設(shè)計、安裝，所有橋梁結(jié)構(gòu)的鋁合金材料全部由德國進口，該鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁的建造是為后續(xù)我國自主設(shè)計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內(nèi)首座完全自主設(shè)計、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)量可以達到50t。為迎接奧運會，我國于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，主要鋁合金為國產(chǎn)6082T6型材，鋁合金步道板等附件從國外進口，為6005T6鋁合金。該橋建立的同時，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)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》，為今后鋁合金結(jié)構(gòu)

10、橋梁施工驗收提供了寶貴的借鑒經(jīng)驗。杭州新解百“口”字形鋁合金人行天橋是我國首座自行設(shè)計、建造的大跨度鋁合金橋梁，該橋梁由杭州市城建設(shè)計研究院和山東叢林集團合作研發(fā)而成（見圖5）。該橋總長217.55m，寬4.8m，重226t，可滿足4000余人同時通行，所有鋁合金主要為6082T6型材。該橋分為4個主桁架、4個過渡桁架，組成一座閉合環(huán)形人行天橋，其中A桁架長53m，B桁架長44m，C桁架長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192m，其人行道面板采用的是6005T5鋁合金型材，標(biāo)準(zhǔn)面板長5m、寬0.25m，由27mm厚的上部翼緣板和3mm厚且底部帶有加強的馬蹄形構(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)計要求，對型材的進行了以下試驗：材性試驗、靜載試驗、振動特性試驗、沖擊荷載實驗、疲勞試驗、耐磨試驗[3]、耐腐蝕試驗[4]。試驗結(jié)果表明，該鋁合金型材面板能夠達到設(shè)計要求。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、活動橋、浮橋、軍用鋁橋等[5]。上述鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁在國內(nèi)外的應(yīng)用實例，進一步印證了鋁合金在橋梁上應(yīng)用的可行性，同時也可以看出國內(nèi)外的差距，為國內(nèi)鋁合金橋梁的發(fā)展確立了追趕和發(fā)展方向。2.鋁合金的性能特點鋁合金的性能特點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，針對性能方面的優(yōu)勢，很多學(xué)者也進行了總結(jié)[67]。正確認(rèn)識鋁合金的性能