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当挪威在建世界Z大铝合金公路悬索桥

发布时间:2021-09-10 22:38:18 阅读: 来源:钢笔厂家

挪威在建世界Z大铝合金公路悬索桥

【铝道】据悉,挪威正在建一条新的沿海高速公路,其中有一座世界上Z长的铝合金悬索桥,长1720m,桥跨度大于1200m,铝桥达1250m,铝合金结构量为8kt~10kt,在世界建桥史上具有里程碑式的意义。其可行性研究报告已于2020年经专家组评审通过。

根据可行性报告的精细计算,全铝桥的造价与钢桥的造价相等。虽在加工温度不分解然铝材的价格比钢材的高一些,但铝桥其它结构的造价比钢桥的低,由此可得到补偿,例如塔、悬架(hanger)和主拉索(maincable)等结构的造价比钢桥的低得多。另外,在作造价计算时,还未将铝桥 终身 不用维护、维修节约的费用,以及到期报废后回收废铝的高价值计算在内。

由于此前全世界未建过此类铝桥,也未建过如此大的公路铝桥,因此,技术层面面临不少挑战,诸如总体稳定性、局部稳定性、疲劳性能、总体极限应力、挠度等都必须一一解决,但这些问题在开工之前都已进行了精心的研究。挪威公路管理局(NorgianPublicRoadsAdministralion)风险工程师(Riskengineer)丹尼尔 特兰(DanielTran)说: 铝的优点很多,如铝表面的抗腐蚀氧化膜使铝桥不用喷涂油漆,也不会腐蚀,桥中的铝制零部件还可达到100%回收,因此铝既是一种环境友好型材料,又是一种低造价的材料。

该桥位于卑尔根(Bergen)以南约45km的兰格努恩(Langenuen),是新修的挪威E39号沿海高速公路的一座大桥,也是挪威Z大的工程之一。此桥通车后可缩短路程、降低运输费用,同时,以铝代钢建设这座悬索桥不仅缩短了建设1般来讲时间、节约了建设费用和建设材料,还减少了后期维护工作量,同时积累的经验对建设其它的悬索桥大有裨益。

据了解,该桥铝材是由海德鲁铝业公司提供,大部分结构铝材是用6061合金挤压的。6061合金是一种美国合金,于上世纪30年代中期成型,具有良好的挤压性能,可挤压形状复杂的薄壁型材。它的成分为(质量%):Si0.4~0.8,Fe0.7,Cu0.15~0.40,Mn0.15,Mg0.8~1.3,Cr0.04~0.35;Zn0.35,Ti0.15,其它杂质,单个为了丈量位移0.05、总计0.15,其余为Al。同时6061合金也是一种可热处理的强化合金,合金的主要成分是Mg和Si,为以便形成强化相Mg2Si,还含有一定量的Cr,作为Fe的中和剂。而Cu的加入是为了提高强度,而又不使抗蚀性明显下降,而且6061合金不仅可以人工时效,也可以自然时效,固溶处理温度515℃~550℃,生产中的实际温度不超过530℃;此外,它还是一种在AI-Mg-Si合金的基础上发展起来的AI-Mg-Si-Cu系合金,Mg2Si( )在Al中有明显的溶解度变化,共晶温度的极限溶解度为1.85%,500℃时为1.05%,200℃时仅为0.27%,因此,它有明显的时效硬化效应。

6061合金可加工成各种各样的半成品,如板、带、管、棒、型、线材。固溶处理温度为515℃~525℃,但不能大于550℃。20℃时密度2.7g/cm3,固4、定期检查相线温度582℃,液相线温度652℃,20℃~100℃的线胀系数23.6 /℃,20℃时的比热896J/(kg ℃)。此外,6061合金有极好的低温性能,没有低温脆性,-269℃时的抗拉强度比25℃时高56.5%,伸长率高8个百分点,是制造设备结构的好材料。

实际上,中国在桥梁的设计、建造、维护和使用钢结构领域一直是世界的领跑者,特别是港珠澳大桥于2019年投入营运后,更加巩固了中国在此领域无可争辩的领先地位,虽然至今中国已建造了近80座铝桥,在使用中都受到了好评,同时已走出国门,在多哈建造了一座行人天桥,不过这些桥都是城市里的过街桥,尚未见过公路桥梁,特别是重载高速公路大跨度铝桥建设的相关媒体报道,所以与北欧、北美的国家在此领域相比还有一定的差距,亟待补上,尤其是在推动铝应用方面还有很大的发展潜力。而且,目前中国已有挤压力 45MN的大挤压机约160台,其中有举世无双的225MN超级挤压机2台,可以生产国民经济建设所需要的各种各样的复杂断面型材,所以建设桥梁用的大挤压铝型材当然不在话下。

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