Bridges zijn een belangrijke uitvinding in de menselijke geschiedenis. Van de oudheid, toen mensen gevallen bomen en gestapelde stenen gebruikten om waterwegen en ravijnen te kruisen, tot het gebruik van boogbruggen en zelfs kabelbruggen, is de evolutie opmerkelijk geweest. De recente opening van de Hong Kong-Zhuhai-Macao-brug markeert een cruciale mijlpaal in de geschiedenis van bruggen. In de moderne brugconstructie zijn, naast het gebruik van versterkte betonstructuren, metalen materialen, met name aluminiumlegeringen, de mainstreamkeuze geworden vanwege hun verschillende voordelen.
In 1933 werd 's werelds eerste aluminium legeringsbrugdek gebruikt op een brug die een rivier in Pittsburgh in de Verenigde Staten omvatte. Meer dan tien jaar later, in 1949, voltooide Canada een volledig aluminium boogbrug over de Saguenay-rivier in Quebec, met een enkele spanwijdte tot 88,4 meter. Deze brug was 's werelds eerste volledig aluminiumlegeringsstructuur. De brug had pijlers ongeveer 15 meter hoog en twee rijstroken voor voertuigverkeer. Het gebruikte 2014-T6 aluminiumlegering en had een totaal gewicht van 163 ton. In vergelijking met de oorspronkelijk geplande stalen brug, verminderde het het gewicht met ongeveer 56%.
Sindsdien is de trend van structurele bruggen van aluminiumlegering niet te stoppen. Tussen 1949 en 1985 construeerde het Verenigd Koninkrijk ongeveer 35 structurele bruggen van aluminiumlegering, terwijl Duitsland tussen 1950 en 1970 rond 20 dergelijke bruggen bouwde. De bouw van talloze bruggen bood waardevolle ervaring voor toekomstige brugbouwers van aluminiumlegering.
In vergelijking met staal hebben aluminiumlegeringsmaterialen een lagere dichtheid, waardoor ze veel lichter worden, met slechts 34% van het gewicht van staal voor hetzelfde volume. Toch hebben ze sterkte -eigenschappen die vergelijkbaar zijn met staal. Bovendien vertonen aluminiumlegeringen uitstekende elasticiteit en corrosieweerstand terwijl ze lagere structurele onderhoudskosten hebben. Als gevolg hiervan hebben ze een uitgebreide toepassing gevonden in de moderne brugconstructie.
China heeft ook aanzienlijke vooruitgang geboekt in brugconstructie. De Zhaozhou Bridge, die meer dan 1500 jaar staat, is een van de topprestaties van de oude Chinese brugtechniek. In de moderne tijd, met de hulp van de voormalige Sovjet -Unie, bouwde China ook verschillende stalen bruggen, waaronder de Yangtze River Bridges in Nanjing en Wuhan, evenals de Pearl River Bridge in Guangzhou. De toepassing van aluminiumlegeringsbruggen in China lijkt echter beperkt te zijn. De eerste structurele brug van aluminiumlegering in China was de voetgangersbrug op Qingchun Road in Hangzhou, gebouwd in 2007. Deze brug werd ontworpen en geïnstalleerd door Duitse brugingenieurs en alle materialen werden geïmporteerd uit Duitsland. In hetzelfde jaar werd de voetgangersbrug in Xujiahui, Shanghai, volledig ontwikkeld en in eigen land geproduceerd met behulp van aluminiumlegeringsstructuren. Het gebruikte voornamelijk 6061-T6 aluminiumlegering en kon, ondanks zijn 15-ton eigenwaarde, een lading van 50 ton ondersteunen.
In de toekomst hebben aluminium legeringsbruggen om verschillende redenen enorme ontwikkelingsperspectieven in China:
1 De snelle railconstructie van China is booming, vooral in de complexe terreinen van westerse regio's met talloze valleien en rivieren. Bruggen van aluminiumlegering, vanwege hun gemak van transport en lichtgewicht eigenschappen, zullen naar verwachting een aanzienlijke potentiële markt hebben.
2 stalen materialen zijn vatbaar voor roest en hebben een slechte prestaties bij lage temperaturen. Corrosie van staal beïnvloedt de stabiliteit van de brug aanzienlijk, wat resulteert in hogere onderhoudskosten en veiligheidsrisico's. Aluminiumlegeringsmaterialen hebben daarentegen een sterke corrosieweerstand en presteren goed bij lage temperaturen, waardoor ze geschikt zijn voor verschillende klimaatomstandigheden en zorgen voor duurzaamheid op lange termijn. Hoewel bruggen van aluminiumlegering hogere initiële bouwkosten kunnen hebben, kunnen hun lage onderhoudskosten helpen de kostenkloof in de loop van de tijd te verminderen.
3 Onderzoek naar aluminium brugpanelen, zowel in binnen- als internationaal, is goed ontwikkeld en deze materialen worden veel gebruikt. Vooruitgang in materiaalonderzoek biedt technische zekerheid voor het ontwikkelen van nieuwe legeringen die aan verschillende prestatievereisten voldoen. Chinese aluminiumfabrikanten, waaronder reuzen in de industrie, zoals Liaoning Zhongwang, hebben geleidelijk hun focus verlegd naar industriële aluminiumprofielen, waardoor de basis is gelegd voor de bouw van aluminium legering.
4 Snelle stedelijke metroconstructie in grote Chinese steden legt strenge vereisten op voor structuren van bovengronds. Vanwege hun aanzienlijke gewichtsvoordelen is het te voorzien dat meer aluminiumlegering van aluminium legering en snelwegbruggen in de toekomst zullen worden ontworpen en gebruikt.
Bewerkt door May Jiang van Mat Aluminium
Posttijd: 15-2024 mei
