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铝合金格栅在桥梁方面的优势

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铝合金格栅在桥梁方面的优势

铝合金桥梁

最近,铝格栅成为一种常见的建筑材料选择。今天,它已成功用于许多应用。例如,它的重量轻是汽车和飞机的一个优势,可以提高它们的燃油效率。它是最容易和最频繁回收的材料,并提供最高的废料价值。它是建筑物和结构的耐用选择。

铝合金格栅在桥梁方面的优势

较高的初始成本可以节省维护和维修费用

几十年来,钢格板和混凝土是行人和车辆桥梁的主要材料,而铝格栅则很少被考虑。然而,今天的建筑师已经认识到铝格栅在总拥有成本 (TCO) 方面的优势;虽然建筑和安装的初始成本较高,但维修和维护的持续成本较低。

也就是说,早期在桥梁中使用铝格栅的尝试并不总是成功,因为工程师尚未完全了解这种材料以及如何使用它。现在才改变。

有吸引力的特点

铝格栅具有许多特性,使其适用于各种应用,包括人行天桥和车辆天桥。

第一个,如前所述,是它的高强度重量比,提高了运输、组装和安装的效率。此外,通过减少桥面的恒载,可以增加活载。

铝格栅具有很强的弹性。它可以在负载下弯曲并从冲击的冲击中弹回。它也非常适合寒冷的天气。与大多数其他材料不同,它在温度下降时不会失去延展性。相反,铝格栅实际上在较低温度下变得更坚固。

对于室外结构,耐用性是其最重要的优势。铝格栅会生成一种不可见的保护性氧化物涂层,具有很高的耐大气腐蚀能力。

由于其高延展性,铝格栅可以转化为许多应用。它提供高刚性和能量吸收。通过挤压,铝格栅型材可以呈现复杂的形状,最大化几何特性或结合凹槽、空心区域或其他用于特定目的的线性特征。

铝格栅可以很容易地与其他材料组装在一起,今天的工程师可以避免过去常见的问题,例如电偶腐蚀。

钢格板不同,铝格栅不需要油漆或其他保护性表面处理,只是为了增强其外观。事实上,铝格栅结构不需要在其整个生命周期内涂漆,最长可达 100 年。与钢格板不同的是,它们可以用砂纸打磨或高压清洗以去除涂鸦,而不会损坏它们的饰面。

如前所述,铝格栅很容易回收。钢格板铁碳足迹较小的说法仅适用于由原铝格栅土矿/氧化铝格栅生产的原铝格栅,但北美使用的大部分铝格栅(包括用于桥梁的挤压件)都含有回收铝格栅,其碳足迹比原铝格栅小得多。钢格板。铝格栅的熔点要低得多,在回收过程中基本上不会失去任何固有的特性或质量。

此外,再生铝格栅的成本低于原铝格栅。

“早期在桥梁中使用铝格栅的尝试并不总是成功。”

改良合金

1930 年代和 60 年代建造的第一批铝格栅制桥梁结构是由铝格栅铜合金制成的,铝格栅铜合金坚固但难以挤压成复杂的形状。它们还受到严重腐蚀问题的影响,导致早期故障。

依赖于 Mg2Si 沉淀硬化的 Al-Si-Mg 合金的引入极大地促进了具有更耐腐蚀的复杂空心横截面的梁的挤压。世界各地较新的桥梁都是用这些合金制成的——而且在大多数情况下,含有大量的回收成分或经认证的可持续低碳原铝格栅。

设计选择通常受到刚度和疲劳的限制。今天的大多数桥梁都使用 T6 回火的标准 Al-Si-Mg 合金,因为它们提供与特殊高强度版本相同的弹性模量和疲劳强度。

在一种市售的桥梁设计中,无焊接铝格栅桥面板可为行人桥梁、可移动桥梁、临时桥梁和军用桥梁、海上结构和施工平台提供 15 吨的最大允许车辆重量。

“材料在较低温度下变得更坚固。”

实际性能

为了说明钢格板和铝格栅之间的差异,请考虑沿圣劳伦斯河的两座人行天桥。第一座位于蒙特利尔岛上的凡尔登,是一座 18 年前建造的铝格栅桥。第二座是 1988 年在南岸 Longueuil 安装的钢格板筋混凝土桥。相距几公里,它们面临相同的气候,并且设计用于相同的活荷载。

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