新型铝合金结构在城市人行天桥中的应用

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城市铝合金人行天桥的设计研究

城市铝合金人行天桥的设计研究

城市铝合金人行天桥的设计研究发布时间:2022-06-22T05:24:42.319Z 来源:《工程管理前沿》2022年(2月)第4期作者:马念恋[导读] 凤翔西路与滨江西路交叉口天桥位于海口市南渡江带状公园,对于景观要求较高,本文结合工程实际,对铝合金人行天桥进行跨越方式、雨棚方案进行比选,对该路口进行交通量分析。

马念恋海口市设计集团有限公司海南海口 570100摘要:凤翔西路与滨江西路交叉口天桥位于海口市南渡江带状公园,对于景观要求较高,本文结合工程实际,对铝合金人行天桥进行跨越方式、雨棚方案进行比选,对该路口进行交通量分析。

从该天桥的方案设计、景观设计等方面介绍设计思路,为相关专业人员提供参考。

关键词:铝合金;人行天桥;方案设计;雨棚0 引言随着城市道路快速化的推进,在一些城市主干道修建人行过街天桥,减少红绿灯的需求逐渐增加,拥有着施工快捷,造型多变、易于养护等特点的铝合金人行天桥,近年来在城市人行天桥的运用中愈加的广泛。

1 工程概况本天桥位于海口市滨江路与凤翔东路交叉口北侧,为铝合金桁架结构桥梁。

西半幅主桥跨径为35m,主桥桥面净宽为3.5m,两端设置三处梯道。

东半幅主桥跨径为30.0m,主桥桥面净宽为3.5m,主桥两端设置三处梯道。

本天桥建成后实现了此路口的人车分流,提高了此路段的通行能力。

2 桥梁方案设计2.1桥梁跨越方式比选本项目天桥处所跨越的滨江路为分离式路基,道路东西半幅之间建有一处滨江公园,滨江公园宽度约为150m,本次人行天桥[2-4]提出两种跨越滨江的方案进行比较。

方案一(推荐方案):本方案设计两座人行天桥,1号人行天桥跨越滨江路西半幅路段,主桥采用单跨35m铝合金桁架结构,天桥主桥全长37.8m,总宽为4.192m,设置上下天桥的三个梯道。

梯道采用铝合金结构板。

2号人行天桥跨越滨江路东半幅路段,主桥采用单跨30.0m 铝合金桁架结构,天桥主桥全长32.8m,总宽为4.192m,设置上下天桥的三个梯道。

铝合金人行天桥的特性及设计对策

铝合金人行天桥的特性及设计对策

铝合金人行天桥的特性及设计对策摘要:桥梁结构材料不断创新,对铝合金材料的使用引起了高度重视,该项材料具有轻质、高强、耐腐蚀、利用回收率高等多重特性,运用于人行天桥施工过程中,具有便捷化的特性,可以打造良好的景观效果。

本文分析铝合金材料在人行天桥中的应用特性,并探讨相关设计对策,并注重对细节的把控,旨在打造高质量、自重轻、经济性、整洁性、美观化的人行天桥结构,为相关从业人员提供参考和借鉴。

关键词:人行天桥;铝合金材料;使用特性;设计对策引言:近年来,在城市建设过程中,人行天桥的作用日益突出,且应用范围不断拓展。

以铝合金人行天桥为例,本文旨在介绍铝合金人行天桥的使用特性,并提出有针对性的设计对策,完善对天桥的总体布置,保障结构设计具备合理性,减少对城市局部交通造成的影响,满足两侧行人的过街需求。

1.分析铝合金人行天桥的基本特性在人行天桥结构的建设过程中,对于铝合金材料的运用,与常规采用的钢材之间有着本质上的差别,因此铝合金结构的材料和设计方案与钢结构桥梁有所不同。

若要完善对铝合金人行天桥结构的设计,首先需要充分了解铝合金材料的材料性能和特征。

1.1铝合金材料类型据了解,传统的铝合金生产需要在基质铝材中添加其它合金元素,目前所研发的新型铝合金材料,可具备高韧性、高耐久性和高强度等多个方面的优势。

一般添加的常用主要合金元素,主要包括以下几种:镁、硅、锌、铜等。

此外,还有添加的附加元素为镍、钻、铬、铁等。

制造生产铝合金材料时,由于类型和添加量的各不相同,对应所生产出的铝合金材料,在材料性能方面相应会存在一定的差异。

我国在对铝合金材料分类命名时,通常会采用四位数字,与国际通用的方法相同。

在四位数字当中,第一位、第三位和第四位的数字,与国际四位数指定体系中的含义相同。

而第二位数字则采用英文字母来表示,用以显示材料的改型情况。

在铝合金的冶炼阶段,一般也会用“数字+字母”的组合方式来表示。

随着建筑工程建设作业的开展,所运用的型材和板材,分别为6000系列和3000系列。

铝合金人行天桥整体式拼装施工工法(2)

铝合金人行天桥整体式拼装施工工法(2)

铝合金人行天桥整体式拼装施工工法一、前言人行天桥在城市道路交通建设中起到了至关重要的作用,为行人提供了安全和便利。

然而,传统的人行天桥施工方式存在一些问题,如施工周期长、工艺复杂、成本高等。

为了解决这些问题,铝合金人行天桥整体式拼装施工工法应运而生。

该工法通过采用铝合金材料和现场拼装技术,实现了人行天桥的快速安装,节约了施工时间和成本,受到了广泛的应用和认可。

二、工法特点铝合金人行天桥整体式拼装施工工法具有以下几个显著特点:1. 快速施工:该工法采用模块化设计和现场拼装技术,施工速度快,仅需几天时间即可完成整个人行天桥的安装。

2. 适应性强:铝合金材料具有优良的机械性能和耐候性,在各种复杂环境下都能够保持稳定和耐久。

同时,模块化设计也使得人行天桥的尺寸和形状可以根据实际需要进行调整和扩展。

3. 轻质高强:铝合金材料具有轻质高强的特点,重量仅为传统钢结构的1/3左右,便于运输和安装,同时也减小了对基础的要求。

4. 耐腐蚀:铝合金材料具有良好的抗腐蚀性能,不受酸雨等外界环境的侵蚀,保持结构的稳定和持久。

5. 可再利用:铝合金人行天桥采用拼装结构,便于拆卸和再利用,减少了资源浪费,符合可持续发展的理念。

三、适应范围铝合金人行天桥整体式拼装施工工法适用于城市道路、广场、商业区等地的人行天桥建设。

由于其施工周期短、成本低、适应性强的特点,可以有效地满足城市交通建设中对人行天桥的快速需求。

四、工艺原理铝合金人行天桥整体式拼装施工工法的核心原理是将铝合金材料进行模块化设计,并在现场进行拼装安装。

首先,根据设计要求,制造出各个模块化构件,包括桥面、扶手、支撑等。

然后,将这些构件运输到施工现场,通过拼接和固定,形成完整的人行天桥结构。

在施工过程中,需要采取一系列的技术措施来确保施工质量和安全。

例如,要对铝合金材料进行严格的检验和抗腐蚀处理,以保证材料的质量和使用寿命。

同时,要对施工现场进行合理布局和管控,确保施工过程中的安全和顺利进行。

铝合金在民用与军用桥梁中的应用

铝合金在民用与军用桥梁中的应用

铝合金在民用与军用桥梁中的应用铝合金在民用与军用桥梁中的应用王春生,袁卓亚,高珊,叶礼锋9铝合金在民用与军用桥梁中的应用编译王春生,袁卓亚,高珊,叶礼锋.(1.长安大学桥梁与隧道陕西省重点实验室,陕西西安710064;2.西安公路研究所,陕西西安700054;3.福建南平战备办公室,福建南平353000)摘要:分析总结铝合金在桥梁工程应用的现状,重点介绍国外不同结构形式和不同功能的民用铝桥的应用情况;并以瑞典装甲架桥车为例,介绍国内外军用铝桥的应用及发展前景;同时对"铝一轻质混凝土"组合梁进行分析说明.国外的成功经验表明,铝合金桥梁在未来的桥梁建设中具有很大的发展潜力关键词:铝桥;组合铝梁;铝合金中图分类号:U448.36;U448.2文献标识码:A文章编号:1671—7767(2007)03—0009—041引言由于铝合金具有强度重量比高,断裂韧度和疲劳强度高,耐腐蚀和稳定性好,可塑性,焊接性好等诸多优点,它在土木工程中的应用越来越广,在桥梁工程中也越来越引起人们的兴趣与重视.铝合金材料的研究及其在桥梁工程中的应用已经成为桥梁创新设计的重要方向之一[1qJ.铝合金应用于桥梁工程中的历史可以追溯到1933年美国匹兹堡史密斯菲尔德街桥上的铝桥面板.接下来的50年,全世界兴建了大约近百座铝合金桥梁.1946年,美国在马塞纳修建了世界上第一座铝合金桥,它是一座七跨连续梁桥,上部结构由混凝土桥面板与铝主梁组成(包括纵梁和所有的支座都是由铝合金制成).全桥总长153m,宽9.75m,重150t.现如今在土木工程领域铝主要应用于:军用桥梁,民用桥梁(尤其是人行天桥),浮桥及可移动桥梁,旧桥面板的替换及既有桥梁的重建等.2不同结构形式的民用铝桥2.1连续箱梁桥在土木工程领域,铝材体现出越来越大的优势,现在也被广泛应用于桥梁改建工程中.挪威的第一座现代全铝桥是1996年修建的福斯莫(Forsmo)公路桥(见图1).该桥位于诺尔兰郡,取代一座已有60年历史的旧桥.压制件采用6082型及6005型合金.这座全铝桥长39m,由2片箱梁组成,桥面板同时又作为箱梁的上翼缘.箱梁主要由带整体加劲肋的窄扁压制件组成,这种压制件还用于桥梁的腹板及下翼缘板中,并沿桥纵向布置.箱梁内部每图1挪威福斯冥公路桥隔3m设一横向支撑,起到保持主梁稳定并传递荷载的作用.桥面板由3室中空压制件组成,高0.123 m,宽0.25m.压制件内部的4片腹板互成60.角形成横向框架,与上翼缘板焊接在一起组成正交异性桥面板同时焊接在箱梁上缘[2].2.2桁架桥1955年,德国首次使用铝合金修建了施万贝尔(Schwansbel1)桥(见图2),位于吕伦附近;跨越达特尔恩一哈姆运河,于1956年正式投入使用.图2施万贝尔桥该桥采用桁架体系,全桥跨径44.2m,宽5.1m,其中行车道宽3.5m.可以承担120kN的荷载.采用U形弦杆,I形支撑及I形斜杆.结构材料选用A1MgSilF32,相当于目前的ENAW6082收稿日期:2007—04—21编译者简介:王春生(1972一),男,副教授,1995年毕业于西安公路交通大学桥梁工程专业,工学学士,2000年毕业于长安大学桥梁与隧道工程专业,工学硕士,2003年毕业于同济大学桥梁与隧道工程专业,工学博士,2006年清华大学土木工程博士后出站.10世界桥梁2007年第3期T6型合金.桥面板由~些厚0.16m的特制铝压件栓接形成,同时用冷拉铝合金螺栓栓接在纵梁上.为了避免在铆钉与板之间发生缝隙腐蚀,该桥在板的表面及连接截面处涂有1层保护层,同时还能填封缝隙.该桥的上部结构是在运河附近的车间预制安装的,然后由船运送至施工现场,再由起重机吊放在桥台上.这座桥历经风雨50年,在鲁尔地区强腐蚀环境下加之没有涂刷任何保护层,其表面已变灰变暗,但丝毫没有影响其承载能力及各构件的使用性能.这座人行桥用铝25t,总造价98000欧元.实践证明,该结构体系在稳定性,安全性及耐久性方面均表现出众].2.3拱桥1950年,加拿大在魁北克省阿尔维达建成了一座全铝拱桥,主拱跨径88.4ITI,高14.5121,主拱两侧是间距为6.11TI的引桥.主粱由铝质纵梁和横梁组成,上面铺设钢筋混凝土桥面板.所有支座也均由铝合金制成.全桥总长153ITI,宽9.75ITI.采用2014一T6型铝合金,总重150t.目前该桥仍在使用之中,是世界上跨径最大的一座铝桥.2.4悬索桥2O世纪7O年代初期,法国修建了2座公路铝桥.第1座位于蒙梅勒,跨越索思河.最初该桥的上部结构由钢与木结构组成,目前已被全铝桁架结构所代替.采用全铝结构的目的在于减轻桥梁自重.上部结构的2片主桁梁由u形弦杆,I形竖杆及I形斜杆组成.材料选用ASGMT6型合金.桥面板由焊接铝横梁,I形纵梁及特制组合板与铝栅格粘结在一起而形成.第2座铝桥位于格罗莱,跨越罗讷河,跨径174m,其中桁架主梁采用6082R31 型合金,桥面板由原来的钢木组合结构替换为轻质混凝土结构].意大利借鉴法国2座悬索桥改建的经验,采用相似的措施对雷亚尔?费迪南多(Real Ferdinando)悬索桥进行了翻新.雷亚尔?费迪南多桥始建于1832年,第二次世界大战以后桥面板完全损坏,因此整座桥长期被废弃.为了重新利用它来连接两边的交通,1998年在原始桥梁的基础上修建了一座新型铝悬索桥.全桥长85rYl,宽5.8rYl,其悬索体系由2道截面为矩形的铁索组成并通过圆柱形销钉连接在一起,竖向吊索问距为1.36rYl,吊索与纵梁的连接装置嵌在桥墩墩顶内部.纵梁采用7020T6型铝合金,横粱则采用6060T6型铝合金.纵梁选用由两水平弦杆与竖向构件连接形成的佛伦弟尔(Vierendee1)梁(见图3)方案,并与吊索具有相同的间距.主梁下弦杆间设x形剪力撑增加了桥梁的横向刚度㈨.图3佛伦弟尔主梁细节构造2.5高架桥美国在l958~l963年间,对铝桥产生了浓厚的兴趣,这期间美国修建了7座铝桥.其中一座是位于得梅因,跨越I一80州际高速公路的克莱夫(Clive) 公路桥,它是世界上第一座焊接铝桥,是一座4跨连续高架桥,全长67ITI,宽l0.97ITI.上部结构由4片高度为965ITtm的焊接铝板梁以及横向支承与主梁用高强螺栓连接形成.该桥首次采用混凝土桥面板与铝质上部结构的体系.板材和角钢分别采用5083一H113型和5456一H321型铝合金,这种结构体系在当时非常新颖,而且还具有强度高,可焊性好,耐久性好和抗腐蚀等优点.1993年由于道路枢纽改建该桥被拆除_2j.2.6活动桥(开启桥)由于铝具有重量轻,运输方便等优点,目前已被广泛应用于可移动桥梁的修建.位于荷兰海尔蒙德和阿姆斯特丹的2座姊妹桥是一种别具一格的开启桥.位于海尔蒙德的铝桥,修建于l999~2000年间,全长10121,包括2个行车道和1个自行车道.上部结构采用的6082型合金完全由船运送到施工现场.位于阿姆斯特丹的里克哈文(Riekerhaven)开启桥于2003年3月交付使用,分为10ITI和13121 两跨,上部结构由梯形截面桥面板及高0.9m的板梁组成(见图4).除了侧面和栏杆为了美观涂有油漆外,整座桥没有一处涂刷防腐层.这2座桥分别于1999年和2003年获得"欧洲铝结构奖"].2.7浮桥最近,荷兰为了研究运输基础设施的创新方法,设计了1座单车道漂浮式公路浮桥(见图5).其通行车辆的最大速度可达80km/h.它由矩形预制块组成并与两侧公路面相连,从而增加了其整体刚度.这些预制块可以用卡车运送到任何需要的地方,而且形式多样可以满足不同环境的需求.该浮桥用打铝合金在民用与军用桥梁中的应用王春生,袁卓亚,高珊,叶礼锋图4荷兰阿姆斯特丹的里克哈文桥图5荷兰海德尔附近的铝浮桥人土中的钢管桩锚固,结构内部填有聚苯乙烯泡沫材料(即使结构破坏也不会很快下沉)¨2].2.8人行桥由于具有轻质,耐腐,美观等特性,铝合金广泛用于人行桥的建设中,其中最具特色的是伦敦皇家芭蕾舞学院与皇家歌剧院之间的扭转箱形铝梁(见图6).其几何外形极其复杂,由一系列铝构件和方木框架组成.梁及框架在伦敦西部组装并打磨,然后整体运到现场并安装,整个过程仅用了3h.这座桥已成为伦敦的标志性建筑.由于其独特的设计及新颖的材料获得了许多奖项.然而遗憾的是多数人都没有见过其内部构造(见图7)].图6志向(Aspiration)桥3铝质桥面板在北欧的很多国家,由于外界环境恶劣,冬季时在路面上撒盐,以及日益增长的交通荷载,使桥面板图7使用中的志向桥已严重破坏.在桥梁修复中,人们常使用铝压制的桥面板替换已破坏的桥面板.迄今为止,已有70多座桥采用Sapa桥面板体系.这种桥面板中最基本的构件就是由空心铝压制板制造的正交异性桥面板,这种压制件由上翼缘的舌和槽组合而成(见图8).这种连接方式可以将剪力从一个压制件传递到其它压制件,同时每个压制件可以自由转动.中空截面为压制件提供了较强的抗扭刚度,有利于抵抗由车轮荷载等集中力引起的局部变形.这种桥面板常作为局部构件安装在钢主梁的结构上,有时也直接安装在主要结构上.两支撑梁之间的距离根据压制件的形式和大小在1.2~3.0In之间变化.I-300~I:图8Sapa桥面系的横截面外形铝质桥面板的重量仅为50~70kg/m.,相当于混凝土桥面板重量的1/10.铝质桥面板具有很好的耐腐蚀性,可用于海洋环境,而且其施工工期短, 适用于大交通量桥梁的维修.铝质桥面板适用于悬索桥,浮桥及固定式钢结构桥梁.在桥梁的建设中,铝的应用可以减少自重和基础工程的规模,所以铝也适用于各种新型桥梁的建造.在软土地区,应用恰当的桥面板系可使自重减少,使地基承受更大的活荷载,从而避免了额外的配筋加固措施.在桩基础中,这意味着可以减少基桩数量.研究表明,铝质桥面板引起的自重减少量与桥梁的规模成正比.其主要原因是随着跨径的增加, 恒载相对活载的比例也增加].12世界桥梁2007年第3期4军用铝桥目前,装甲架桥车在瑞典已开始研发.这是由于德国2000年春天开始豹式Ⅱ型坦克计划时,原来使用装甲架桥系统的钢桥破坏了.随后进行的分析和计算表明:安全富余低于以前的假设.因此一种新型桥梁诞生了(见图9).它由轧制铝板焊接而成,其中一部分是摩擦搅动焊接,另一部分则是惰性气体保护焊接(MIG).桥跨总长2om,最大可承受豹式Ⅱ型坦克的负载及NA TO标准中的7O级军用荷载].图9Kb71型20m拼接坦克桥目前用来通行装甲车的军用桥梁及多数战备桥梁常用铝合金制造.随着高科技的发展,未来战场的侦察能力和打击精度,强度都越来越高,战场情况瞬息万变,对桥梁装备的水,陆快速机动要求也越来越突出.铝合金具有轻质,高强,耐腐蚀等特点,加之特种铝材的可挤压性以及它的比强度(强度一重量比)高而使之成为理想的结构材料.由于铝合金结构的重量轻,对地基基础的承载能力要求低,材料自身的强度高,相对钢桥来说铝桥具有承载力大,变形小,刚度强,稳定性好等优点,能更好地满足战备桥梁快速机动灵活的要求.纵观近期国外局部战争中的经验,铝桥作为轻型化结构的桥梁成为新生的宠儿.然而,我国在铝合金战备桥梁方面,除了对舟桥甲板进行了一定的研究外几乎空白.因此,有必要在借鉴国外铝结构设计规范及铝合金桥梁装备研究经验的基础上,结合现有的铝质舟桥的试验资料, 对铝合金桥梁进行更加深入,更加充分的研究. 5"铝一轻质混凝土"组合梁为了提高桥梁的承受能力,基于对全球铝合金桥梁的使用经验,波兰学者研发了"铝一轻质混凝土"(ALLC)组合梁用以替代钢筋混凝土结构."铝一轻质混凝土"组合梁在2O世纪5O年代的早期已经被用于桥梁结构了.第一座带有铝材和钢筋混凝土的组合式桥是建于1958年美国得梅因的I一8O立交桥.随后的1959年和1960年先后在纽约的杰里科收费公路上修建了2座桥,采用的就是铝合金铆接板梁与混凝土面板的组合.另外,法国格罗莱悬索桥上铝构件是被轻质混凝土包裹着的.在目前的知识水平下,现行规范里还没有一个切实可行的方法来评估结构的强度,因此有必要对ALLC梁复杂的特性进行全面的研究口].6结语铝合金的开发与应用所产生的风潮已经席卷了整个欧洲,同时波及到北美及亚洲等区域.国内外的诸多实例均验证了其受力性能和使用性能上的优越性.在桥梁设计和施工方面,铝桥的经济效益也已日益明显.随着我国科学技术的进步和生产工艺的不断完善,铝合金在国内民用桥梁及军用桥梁中的应用规模必将进一步扩大,在不久的将来铝合金桥梁必定会掀起一股桥梁技术创新的新浪潮.参考文献:[1]JohnDwight.AluminumDesignandConstruction[M]. Taylor&FrancisE—library.2002.[2]TomaszSiwowski.AluminumBridges—Past,Present andFuture[J].StructuralEngineeringInternational, SEI,2006,16(4):286—293.[3]FedericoMMazzolani.AluminumStructureinRefur—bishment:CaseoftheRealFerdinandoBridgeonGari—glianoRiver[J].StructuralEngineeringInternational, SEI,2006,16(4):352—355.[4]WernerMader,AugustPieper.SchwansbellBridgeCele—brating50thBirthday[J].StructuralEngineeringInter—national,SEI,2006,16(4):356—359.[5]IanFirth,JoannaBonnett.TheBridgeofAspiration, CoventGarden,London,UK[J].StructuralEngineer—ingInternational,SEI,2006,16(4):345—347.[6]TorstenH6glund,LarsNilsson.AluminuminBridge DecksandinaNewMilitaryBridge[J].StructuralEn—gineeringInternational,SEI,2006,16(4):348—351.[7]TomaszSiwowski.TestandFiniteElementAnalysisof an"Aluminium-LightweightConcrete"CompositeGird—erEJ].StructuralEngineeringInternational,SEI,2006,16(4):319—325.[83陈爱军,邵旭东.铝合金在桥梁工程中的应用[J].建筑技术开发,2005,32(11):64—66.。

2024年铝合金人行天桥市场环境分析

2024年铝合金人行天桥市场环境分析

2024年铝合金人行天桥市场环境分析一、市场概况人行天桥作为城市交通基础设施的一种,承载着人们通行交流的重要功能。

传统的天桥多采用钢结构,而近年来,铝合金人行天桥逐渐成为市场的热门产品。

本文将从市场规模、竞争态势等方面对铝合金人行天桥的市场环境进行分析。

二、市场规模铝合金人行天桥市场在中国的发展较早,目前市场规模较大。

根据统计数据显示,铝合金人行天桥的年产量达到了数千套,市场价值超过了数亿元。

而随着城市化进程的加速,人行天桥市场的需求还将持续增长。

三、竞争态势铝合金人行天桥市场竞争较为激烈,主要体现在以下几个方面:1.品牌竞争:市场上已经形成了一批具有一定影响力的铝合金人行天桥品牌,它们通过品牌的积累和口碑的影响力来争夺市场份额。

2.技术竞争:铝合金人行天桥的制造技术不断创新,各家企业在工艺、材料、结构等方面进行不断探索和优化,以提升产品的质量和性能。

3.价格竞争:市场上的铝合金人行天桥价格相对较高,企业之间通过降低成本、提高生产效率等方式进行价格战,以争夺市场份额。

4.售后服务竞争:铝合金人行天桥的售后服务对用户的满意度有着重要影响。

企业通过建立完善的售后服务体系来提升用户体验,以赢得市场竞争优势。

四、市场趋势在未来一段时间内,铝合金人行天桥市场有以下几个趋势:1.个性化定制:随着城市发展的多样化需求,人行天桥的功能和外观设计也将更加个性化,以满足不同地区、场所的特殊需求。

2.绿色环保:在推进绿色生态城市建设的背景下,铝合金人行天桥将更加注重环保材料的应用和工艺的优化,以减少对环境的影响。

3.智能化应用:随着物联网和人工智能技术的发展,铝合金人行天桥将更多地融入智能化系统,实现智能监测、维护和管理,提高运行效率。

4.合作共赢:未来,铝合金人行天桥的供应商、设计师、建设方等将更多地进行合作与共赢,以推动整个行业的发展和创新。

五、总结铝合金人行天桥市场具有较大的市场规模和竞争激烈的态势。

未来,行业将趋于个性化定制、绿色环保、智能化应用以及合作共赢的发展方向。

铝合金人行天桥设计要点研究

铝合金人行天桥设计要点研究

铝合金人行天桥设计要点研究摘要:铝合金材料因质轻、高强、耐腐蚀、维护费用低以及可回收再利用等诸多优点在人行天桥中的应用越来越广泛,本文就铝合金人行天桥的设计要点进行深入研究并总结。

关键词:铝合金人行天桥竖向挠度自振频率1前言人行天桥,作为民生工程的重要组成部分,不仅要求经济适用,还要造型美观、经久耐用、方便施工、工期短、施工期间尽量不影响现状道路的交通等诸多要求。

21世纪初,人行天桥主要采用钢结构,其优越性比较明显,但也普遍面临着锈蚀而导致的耐久性问题和维护成本高问题,因此,寻找一种与钢材强度相当、耐久性好、景观效果好的新型材料,对城市人行天桥的发展具有重要意义,而铝合金材料的轻质、高强、耐腐蚀、维护费用低以及可回收再利用等诸多优点正满足了这种发展的需要[1],现在铝合金在人行天桥中的应用越来越广泛。

2 铝合金桥的优点和缺点铝合金桥的优点:1)铝合金密度小,质量轻,仅为同体积钢材的34%,而强度指标同钢材基本相同,这样可以大大降低结构自身高度;桥梁上部结构自重小,对基础要求相对较低,下部结构造价较低;2)铝合金桥上部结构自重轻,运输和吊重小,施工更便利;3)铝合金耐久性好,抗锈蚀能力强,且表面易于进行抛光处理,不需要类似钢结构的复杂防腐处理,后期维护费用低; 4)美观易加工,铝合金材料具有特殊的金属光泽与质感,很受人们的喜爱,其便于加工的特性,易满足各种特殊的造型结构构件的要求,便于工厂加工和现场处理。

5)抗疲劳性能好,德国慕尼黑大学专门对铝桥监测的数据库以及国外的工程实践都证明,铝合金桥梁具有很好的疲劳特性,其疲劳曲线的形状与有色金属相类似,且远远超出了普通应用循环次数;⑤铝合金为环保材料,现在已经可以低成本地全部回收再利用,不会产生建筑垃圾,而且铝也是地壳中分布最多的金属元素(约占7.73%),采用电解法很容易获得。

铝合金桥的缺点:1)铝合金的弹性模量较小,因此限制其在结构中广泛应用,尤其是在大跨度、重载荷的结构中,应用更少;2)频率变化幅度大,铝合金密度小,在荷载作用下频率变化较大,当人行天桥的振动频率和人的步行频率接近时,在动力荷载作用下对人行天桥的整体受力极为不利;3)铝合金材质较软,容易出现划痕,在反复荷载作用下容易在划痕范围内产生疲劳损伤;4)虽然铝合金防腐性能好,后期维护费用较低,回收利用率高,但总投资仍较钢桥和钢筋混凝土桥高。

2024年铝合金人行天桥市场分析报告

2024年铝合金人行天桥市场分析报告

2024年铝合金人行天桥市场分析报告1. 简介本报告旨在对铝合金人行天桥市场进行深入分析,包括市场规模、竞争格局、发展趋势等方面的内容。

通过对市场现状和未来发展进行分析,为相关企业的决策提供参考。

2. 市场规模铝合金人行天桥市场近年来呈现出快速发展的趋势。

随着城市化进程的推进,人行天桥在城市交通和人民生活中起到越来越重要的作用。

铝合金人行天桥由于其优越的性能和适应性,逐渐取代传统的钢结构桥梁成为主流选项。

目前,全球铝合金人行天桥市场规模约为XX亿元,预计未来几年内将继续稳步增长。

3. 竞争格局铝合金人行天桥市场竞争激烈,主要的竞争对手包括X公司、Y公司和Z公司等。

这些公司在技术研发、生产能力和市场拓展方面都具备一定的优势。

目前,全球范围内的市场份额分布相对均衡,但各公司之间的竞争仍然非常激烈。

4. 市场发展趋势在市场发展趋势方面,以下几个方面具有重要意义:4.1 技术创新随着科技的进步,铝合金人行天桥的技术也在不断创新。

新材料的应用、设计模式的改进以及智能化技术的引入等将进一步提升铝合金人行天桥的性能和功能。

4.2 环保需求环保意识的增强对市场需求产生了积极的影响。

铝合金人行天桥具有轻量化、可回收利用等特点,符合现代社会对环保的要求,因此在环保政策的推动下市场需求将进一步增长。

4.3 市场细分随着城市规模的不断扩大,不同场景对于人行天桥的需求也不同。

市场将逐渐向多元化、个性化方向发展,为企业提供了更广阔的发展空间。

针对特定场景的定制化需求将会成为未来的发展趋势。

5. 总结通过对铝合金人行天桥市场的分析可以得出,市场规模不断扩大,竞争格局激烈,发展趋势多元化。

企业应抓住技术创新、环保需求和市场细分这几个重要方面,积极应对市场变化,提升产品竞争力,以求在竞争中取得更大的市场份额和利润。

《装配式铝合金人行天桥的设计与研发》范文

《装配式铝合金人行天桥的设计与研发》范文

《装配式铝合金人行天桥的设计与研发》篇一一、引言随着城市化进程的加快,交通拥堵问题日益严重,尤其是在城市核心区域,人车混行现象尤为突出。

为解决这一问题,同时满足人们对便捷、安全、舒适的出行需求,装配式铝合金人行天桥应运而生。

本文将详细介绍装配式铝合金人行天桥的设计与研发过程,以期为相关领域的研究与应用提供参考。

二、设计背景与需求分析设计装配式铝合金人行天桥的初衷是为了缓解城市交通压力,提高人行过街的安全性、便捷性和舒适性。

通过对市场需求、城市规划、交通流量等因素的综合分析,确定了天桥的跨度、承载能力、使用材料等关键设计指标。

此外,考虑到环保、节能、可拆装等要求,铝合金材料成为首选。

三、设计原则与目标设计装配式铝合金人行天桥时,我们遵循了以下原则:安全性、耐用性、美观性、环保性以及便捷的装配性。

设计目标包括:提高人行过街的安全性,减少交通拥堵,提升城市形象,同时降低建设成本和维护成本。

四、结构设计1. 主体结构:采用铝合金材料,通过模块化设计,实现快速装配。

主体结构包括主梁、次梁、扶手等部分,采用高强度铝合金型材,经过精密加工、焊接而成。

2. 跨度与高度:根据实际需求和场地条件,确定天桥的跨度和高度。

跨度不宜过大,以保证安全性和稳定性;高度则需考虑行人和车辆的通行需求。

3. 防滑与减震:天桥的梯道和平台采用防滑材料,以增加行人的安全性。

同时,在关键部位设置减震装置,以减少地震等自然灾害对天桥的影响。

4. 照明与监控:为保障夜间行人的安全,天桥设置照明系统。

同时,设置监控系统,实时监测天桥的使用情况,以便及时发现问题并进行维修。

五、研发过程1. 材料选择与试验:对比各种材料性能,最终确定采用高强度铝合金材料。

对所选材料进行严格的性能测试,确保其满足设计要求。

2. 结构设计与优化:根据需求分析,进行初步的结构设计。

通过有限元分析、结构优化等方法,不断改进结构设计,以提高天桥的安全性和稳定性。

3. 样品制作与测试:制作样品天桥,进行加载测试、抗风测试、抗震测试等,以验证结构的可靠性和耐用性。

2024年铝合金人行天桥市场前景分析

2024年铝合金人行天桥市场前景分析

2024年铝合金人行天桥市场前景分析摘要随着城市化进程的加快和人们生活水平的提高,人行天桥作为城市交通基础设施的重要组成部分,具有越来越广阔的市场前景。

铝合金人行天桥作为一种新型的材料,具有自身独特的优势和特点,被广泛应用于人行天桥建设中。

本文将对铝合金人行天桥市场前景进行分析,通过对市场需求、竞争状况和发展趋势等方面的研究,提出相应的建议和展望。

1. 市场需求随着城市人口的增加和城市规模的扩大,人行天桥作为城市交通的重要组成部分,市场需求不断增长。

人行天桥的建设需求主要来自于以下几个方面:•人口增长:城市人口的不断增长导致人行天桥的需求量增加。

随着城市化进程的加快,越来越多的人选择居住在城市中,人行天桥成为他们行走交通的重要工具。

•交通疏导:人行天桥可以有效疏导城市交通,减少地面交通压力。

特别是在城市中心和交通干道附近,人行天桥可以避免行人与车辆冲突,提高交通效率。

•安全保障:人行天桥可以提供行人安全通行的环境,保障行人的生命安全。

在繁忙的交叉口和高速公路等地,人行天桥的需求尤为重要。

综上所述,市场对于铝合金人行天桥的需求呈现出稳步增长的趋势。

2. 竞争状况目前市场上存在多种材料的人行天桥,如钢结构、混凝土等。

铝合金作为一种新型材料,逐渐在人行天桥市场中崭露头角。

与其他材料相比,铝合金人行天桥具有以下竞争优势:•轻质高强:相比于钢结构和混凝土,铝合金具有较轻的重量和较高的强度,可以减少基础设施的负担,节省施工时间和费用。

•耐腐蚀性强:铝合金具有良好的耐腐蚀性,能够在潮湿、高温、酸碱等恶劣环境下长期使用,减少维护成本。

•安装方便快捷:铝合金人行天桥采用预制装配式施工,可以减少现场施工时间,提高施工效率。

•美观大方:铝合金人行天桥表面经过特殊处理,具有较好的美观效果,能够与城市环境相协调。

虽然铝合金人行天桥在市场上具备一定的竞争优势,但仍需面对来自传统材料的竞争。

因此,铝合金人行天桥企业应加大技术创新力度,提高产品质量和性能,树立品牌优势,更好地满足市场需求。

铝合金在城市人行天桥中的应用

铝合金在城市人行天桥中的应用

铝合金在城市人行天桥中的应用铝合金作为高性能建筑材料,具有密度小、强重比高、耐腐蚀、焊接性能好、易于装配、维护费用低及可循环利用等诸多优点。

在桥梁工程领域,国外已有不少成功的应用实例,对铝合金桥梁设计与建造的相关技术与装备已经成熟,而我国在铝合金桥梁技术方面目前尚处于起步阶段,且主要集中于城市人行天桥中。

国内已经铝合金人行天桥运行良好,得到了各界的认可,铝合金结构桥梁在我国必将得到广泛应用和发展。

标签:铝合金;桥梁工程;人行天桥1 概述钢材作为桥梁工程中应用较为广泛的材料之一,因其耐腐蚀性差而引起的耐久性问题所困扰,开发新型材料对桥梁的发展具有重要的理论和实践意义。

铝合金材料因为具有其强重比高、耐腐蚀、断裂韧性和疲劳强度高、焊接性能好等诸多优点,在机械、航天、航空、船舶、汽车制造、军工、包装、电子和电力等领域得到广泛应用。

正是这些优点使得铝合金成为一种新型的建筑材料,开始应用于土木结构当中。

在欧美等国家,早在二十世纪三、四十年代铝合金结构就被应用到桥梁的维修与建设中。

在我国,铝合金结构在杭州、上海、北京、南宁等城市人行天桥中被陆续采用,目前使用状况良好。

2 铝合金的性能特点及铝合金人行天桥的优势2.1 铝合金的性能特点铝合金之所以在桥梁中得到广泛的应用,主要是其具有较多钢和混凝土结构所不可匹敌的优点。

(1)密度:铝合金的密度约为钢的1/3左右,具有较高的比强度,有利于桥梁的减重,提高桥梁的负载能力。

(2)耐蚀性:铝合金能够在自然条件下形成氧化膜,对内部材料形成保护,具有良好的耐蚀性,无需进行表面涂层防护,因此具有高的服役寿命和低的维护费用。

据有关文献报道,在高盐含量与污染物环境下,铝材料、耐候钢和低碳钢的厚度腐蚀速率分别为0.0194mm/年、0.81mm/年和2.19mm/年。

(3)强度:与低碳结构钢相比,常用5系和6系铝合金的抗拉强度和屈服强度在110-350MPa间,力学性能可观,而且随着技术水平的提高,更高强度铝合金材料的研发成为可能。

铝型材在桥梁上的应用与发展前景

铝型材在桥梁上的应用与发展前景

铝型材在桥梁上的应用与发展前景更新时间:2015-02-11 11:19 出处:铝博士网浏览次数:7192 | 文字大小:大中小王兴瑞,刘坚,张洪辉,刘洋(山东南山铝材公司,山东龙口,265706)摘要:本文通过介绍典型的铝合金结构桥梁工程实例,对铝型材在桥梁上的应用可行性和可靠性给予了充分肯定。

同时,笔者结合部分研究论文的报道,对铝合金的性能特点进行了全面分析。

此外,文中还依照铝型材在桥梁上的应用部位,综述了国内外在该方面的研究现状。

通过对铝型材在桥梁上应用阻碍的剖析,对其应用前景进行了展望,并提出了国内铝型材在桥梁上的应用推广需做的努力。

关键词:铝型材;铝结构桥梁;铝桥面板;主结构件;辅结构件;应用前景The application and development prospect of aluminum pro bridgeWang Xingrui, Zhang Honghui, Liu Yang(Shandong Nanshan Aluminum Pro, Shandong Longkou, 265706)Abstract: In this paper, aluminum profile’s feasibility and reliability using as parts in bridge is fully confirmed by the introduction of typical aluminum bridge engineering projects. Meanwhile, referencing several investigation papers, this author comprehensively analyzed property of aluminum alloy. Furthermore, in this paper, study status of aluminum pro in bridge has also been demonstrated based on their application site. Through analysis of obstacles hindering aluminum profile’s application in bridge, its application prospect is predicted. And what kind of endeavor should be done to popularize aluminum profile’s application in bridge has also been briefly mention ed.引言铝合金作为典型的有色金属,其质轻、耐蚀、高比强度等优点使铝型材在传统的门窗、幕墙、装饰材料领域得到了广泛的应用。

城市铝合金人行桥梁的静载试验分析

城市铝合金人行桥梁的静载试验分析
二、依托工程概况 某人行天桥采用三跨全铝合金桁架式连续梁结构,结 构的里面布置如图 1 所示,横断面为 5m 的人行道,人行 天桥左侧和右侧边跨分别跨越城市快速路,提供道路左右 两侧的行人通过。主墩采用直径 0.8m 圆柱钢墩 ;梯道桥 墩则采用直径 0.6m 的圆形独柱式墩,基础采用直径 1.3m
4. 加载过程及注意事项 根据现场情况,试验拟选择采用沙袋进行加载 :①购 买编织袋在沙场装袋(每袋重量约为 50kg),共计 712 袋; ②租赁汽车运输至桥位处进行加载;③根据加载分级重量, 组织工人将沙袋运送至桥面上指定位置 ;④加载结束后, 工人将沙袋按批次清理,并利用运输车送至沙场。 需要注意的是,需要在加载试验前对测点进行一定时 间的温度稳定观测,每隔 10min 测试一次,并将观测结 果用于横梁加载试验对外界气候的敏感性。试验前需要进 行预加载,消除结构的非弹性变形,并且检查设备是否正 常工作。需要至少分 2 级加载到设定值,并在每次加载稳 定后进行读数,待读数稳定后进行下一级加载,卸载完后 30min 再测试读取结构的残余变形。 加载过程中发现测点应力已经达到或者超过理论计算 应力值、挠度超过理论计算挠度或者发生损伤等情形时, 需要中途加载检验结构。
—按规范取用的冲击系数值。
试验中各工况下所需要的加载车辆数,将根据计算标 准活载(人群荷载 :5.0kN/m2)产生的该工况下的最不
利效应值按等效原则换算而得。
三、静载试验方案和实施 1. 静载试验方案 静载试验需要根据关键受力截面确定主要加载工况, 以及确定传感器的布设。结合本铝合金人行桥梁的布置特 点,其关键断面主要是边跨和中跨跨中最大正弯矩,支座 最大负弯矩。试验过程需要监测整体铝合金人行桥梁的关 键断面挠度和应力,以此评估其结构性能。 2. 传感器设计与布置 根据测试要求,主要对人行桥的位移和应力进行监测。 挠度观测为跨中、四分点和支点截面,用精密水准仪 观测。各工况下挠度 / 位移观测点。应力监测对加载控制 断面的上下弦杆布设应变传感器,采用弦式数码应变计, 先对粘贴部位用丙酮清洗,再用环氧树脂胶粘贴 ;应变计 使用前读数仪检查校核,确保应变计完好方可用胶粘贴到 测试部位。 3. 加载工况设计 试验采用加载重物堆载进行加载,为保证试验效果,

新型铝合金结构在城市人行天桥中的应用

新型铝合金结构在城市人行天桥中的应用

文章编号:1003-4722(2007)06-0038-04新型铝合金结构在城市人行天桥中的应用程晓东(杭州市城市基础设施建设发展中心,浙江杭州310006)摘 要:在简述铝合金材料性能的基础上,结合国内首座铝合金人行天桥的建设,对其设计进行分析研究,并对铝合金用于人行天桥存在的问题、对策以及应用前景进行探讨。

关键词:人行天桥;铝合金;桥梁设计;应用中图分类号:U448.11;U448.36文献标识码:AApplication of N ew Type of Aluminium AlloyStructure to U rban Pedestrian OverpassCH EN G Xiao 2dong(Hangzhou City Urban Inf rastructure Construction and Development Center ,Hangzhou 310006,China )Abstract :On t he basis of t he brief description of t he material p roperties of aluminium alloy and in t he light of t he const riction of t he first aluminium alloy pedest rian overpass in China ,t he design of t he aluminium alloy overpass is analytically st udied and t he p roblems existing in applica 2tion of t he alloy to t he overpass ,solutions to t he problems and pro spect of t he application are dis 2cussed as well.K ey w ords :pedest rian overpass ;aluminium alloy ;bridge design ;application收稿日期:2007-05-14作者简介:程晓东(1978-),男,高级工程师,1999年毕业于合肥工业大学土木工程系交通工程专业,获学士学位,2004年毕业于浙江大学建筑工程学院桥梁与隧道工程专业,工学博士。

铝合金人行天桥技术规程

铝合金人行天桥技术规程

铝合金人行天桥技术规程铝合金人行天桥技术规程是指为了保障人行天桥的安全、稳定、耐久和美观等方面的要求,制定出来的一套完整的技术规范。

本文将从以下几个方面进行详细介绍。

一、材料选用铝合金人行天桥材料应选用高强度、耐腐蚀、耐磨损等性能优良的铝合金材料,其化学成分应符合国家标准要求。

在选择材料时,还需考虑到其可焊性和可加工性等因素,以确保制作出来的人行天桥具有良好的机械性能和外观质量。

二、结构设计铝合金人行天桥结构设计应符合国家相关标准和规范要求,并根据实际情况进行适当调整。

设计时需要考虑到风荷载、自重荷载、活载荷载等多种荷载作用下的受力情况,并进行相应计算和分析。

同时,还需对连接方式、支撑方式等进行详细设计,以确保整个结构具有足够的稳定性和承载能力。

三、制造工艺铝合金人行天桥制造工艺应符合国家相关标准和规范要求。

在制造过程中,需要注意材料的切割、焊接、加工等环节,确保每个工艺步骤都符合要求,并进行相应的质量检测。

同时,还需注意对表面处理和防腐处理等工艺,以提高人行天桥的耐久性和美观度。

四、安装施工铝合金人行天桥安装施工应符合国家相关标准和规范要求。

在安装前,需要进行现场勘测和设计方案确认,并制定详细的施工方案。

在施工过程中,需要注意对支撑方式、连接方式等进行调整和确认,并进行相应的质量检测。

同时,在安装完成后还需进行验收和试载等环节,以确保人行天桥能够满足使用要求。

五、维护保养铝合金人行天桥维护保养应根据实际情况制定相应的计划,并按照计划执行。

在维护保养过程中,需要注意对连接处、支撑点等关键部位进行检查,并及时处理发现的问题。

同时,在日常使用中还需注意对人行天桥进行清洁和防滑处理等措施,以确保其安全和美观。

综上所述,铝合金人行天桥技术规程是保障人行天桥安全、稳定、耐久和美观等方面的重要保障。

在材料选用、结构设计、制造工艺、安装施工和维护保养等方面,都需要严格按照国家相关标准和规范要求进行操作,并进行相应的质量检测。

铝合金材料在桥梁工程中的应用

铝合金材料在桥梁工程中的应用

铝合金材料在桥梁工程中的应用作者:王周松来源:《科技创新导报》 2011年第19期王周松(浙江丽水正达建筑公司浙江丽水 32300)摘要铝合金具有重量轻、耐久性好以及容易加工等特点,应用于桥梁工程中具有很大的优势。

本文研究了铝合金的材性力学特征,分析了铝合金作为一种新型建筑材料应用于桥梁工程中的优点。

在此基础上回顾了国外铝合金桥梁的主要发展历程,阐述了铝合金桥梁的现状。

最后讨论了铝合金材料应用于桥梁工程需要进一步研究的几个主要问题。

关键词铝合金,桥梁工程,应用,综述中图分类号 TU528.59文献标识码 A 文章编号:1674-098X(2011)06(c)-0000-00铝合金在世界范围内新建或桥梁维修中的应用已经有了很长时间的历史。

相比较而言,我国在该方面的研究基本上还是处于空白状态。

本文研究了铝合金材料的材料力学特性,详细分析了铝合金应用于桥梁的优点,回顾了世界范围内铝合金桥梁的发展历程并对其现状进行了阐述,最后讨论了铝合金在桥梁中的应用需要进一步研究的问题。

1 铝合金的材料力学特性1.1 主要力学性能指标目前,目前用于建造或修复铝合金桥梁的铝合金有多种如6061-T6型铝合金和高强度铝合金型材70XX-T6系列等。

本文主要介绍工程中比较常用的6061-T6型铝合金的材料力学性能。

我国《铝合金建筑型材》(GB5237-2000)、现行美国铝合金结构设计规范和欧洲规范给出的相同类型铝合金材料主要力学性能指标见下表。

文献[5]实测得到的铝合金材料材性指标值也见表中。

可以看出,各规范给出的铝合金材料主要力学性能指标值差别不大。

(如表1)1.2 应力-应变曲线单向拉伸试验表明,铝合金材料存在明显的线弹性阶段;当拉应力接近屈服强度时,材料的弹性模量急剧降低,但没有出现类似低碳钢的屈服平台而是直接进入了强化阶段。

图1是实测得到的两条铝合金材料的应力-应变曲线。

可以看出,铝合金材料的应力-应变曲线呈现非线性连续性,这与钢材有所不同,必须采用更为复杂的模型才能实现对铝合金结构的精确分析。

铝合金人行桥结构设计及分析

铝合金人行桥结构设计及分析

铝合金人行桥结构设计及分析摘要:铝合金材料具有比强度高、耐腐蚀、焊接性能好、后期维护费用低及可循环利用等诸多优点,铝合金桥梁作为新型结构形式和新型材料的结合,结构轻盈,通透感强。

以侨中路人行桥的设计为例,对铝合金桁架桥梁的结构特点和承载能力进行了分析。

桥梁的挠度、应变和自振频率实测值与理论值比较结果表明,结构在设计荷载作用下处于线弹性范围内工作,结构整体受力性能良好,能够满足设计及相应的规范要求。

关键词:铝合金;桥梁工程;结构设计中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:1 工程概况海口是海南省的省会,城市经济在发展的同时,交通拥堵现象越来越严重。

海南华侨中学是海口市属省重点中学,学校占地面积大,人口众多。

海秀中路为城市主干路,车辆多,交通拥堵日益严重。

侨中路经过华侨中学校区,与海秀中路相交,行人乱穿马路不仅危及行人安全,而且使得道路拥堵雪上加霜。

为方便行人过街,提高道路通行能力,减少交通事故,保障车辆安全畅通,在桩号k0+575处拟建人行天桥,桥位距离华侨中学校门约200米,距离侨中路与海秀中路交叉口中心约70米。

2.结构设计天桥建设已经成为城市设计的重要组成部分,天桥设计是一项艺术创造。

它不仅仅要供人行走,要实用,更要美观,要与整座城市的风格相协调,使之成为体现城市现代化建设综合水平的一个“亮点”。

新型结构形式和新型材料是实现创新的两条途径。

新型结构设计一直是结构工程师孜孜不倦的追求,斜拉索、钢箱梁、中承式拱等新型组合结构形式得到综合运用。

钢材、铝合金和复合材料(玻璃钢、碳纤维等)在桥梁工程中越来越引起人们的兴趣与重视[1]。

新型人行天桥具有结构轻巧、造型独特、跨度较大、承载力高的优点,同时安装便利、施工周期短。

天桥的立面形式发生了很大的变化,而且平面布局也出现了曲线、折线、环型等多种形式,人行天桥已经告别笨重、粗糙,而突现灵巧、新颖。

侨中路人行天桥的桥位距离隧道口70米,隧道设计双向四车道,天桥要求单跨跨过侨中路。

铝合金在桥梁工程中的应用

铝合金在桥梁工程中的应用

铝合金在桥梁工程中的应用摘要:铝合金作为一种新型的高性能建筑材料,具有密度小、强重比高、耐腐蚀、焊接性能好、易于装配、维护费用低及可循环利用等诸多优点,在土木工程中的应用越来越广,在桥梁工程中的应用也越来越引起人们的兴趣与重视。

本文介绍了国内外铝合金桥梁应用实例及科技研发状况,并针对铝合金结构桥梁发展中存在的问题,提出了建议。

1.概述铝合金材料因为具有其强重比高、耐腐蚀、断裂韧性和疲劳强度高、焊接性能好等诸多优点,在机械、航天、航空、船舶、汽车制造、军工、包装、电子和电力等领域得到广泛应用。

正是这些优点使得铝合金成为一种新型的建筑材料,开始应用于土木结构当中。

铝合金结构桥梁在欧洲和北美已经有了很多实例,中主要应用于桥面板、主梁等受力构件。

在我国,铝合金结构桥梁目前只在城市人行天桥中采用。

2.国内、外铝合金桥梁发展概况2.1 国外铝合金桥梁发展概况铝合金在桥梁工程中的应用已有80多年的历史了。

1933年,美国最先将铝合金材料应用于史密斯菲尔德街桥的桥面板上[1]。

1946年,世界上第一座全铝合金结构的桥梁在美国纽约建成。

此后,北美相继修建了一批铝合金桥梁,1946-1963年间,共建造9座铝合金桥梁,其中8座目前仍在使用。

在欧洲,20世纪50年代至70年代,由于钢材价格上涨,加之钢桥成桥后维修费用高,人们开始寻找新的材料代替钢材,铝合金材料因其强重比高、耐腐蚀、维护费用低及可循环利用等特点符合了当时对桥梁结构材料的要求,使之铝合金桥梁得到了快速发展。

其中德国在1950年-1970年间,共建造铝合金桥梁20座,包括人行桥和公路桥。

1964年,英国在梅德斯通修建跨越Medway河的人行铝桥(悬索桥),跨径180m,桥面板采用薄铝结构,用6082-T6铝合金制成,其他部分用6063-T5铝合金制成。

采用倒V型钢架,纤细的桥身,碳纤维和不锈钢栏杆,使该桥异常轻巧,使整个桥轻盈的漂浮在Medway河上,加上铝合金材料的金属光泽,为整个桥增加了现代色彩,对视觉形成强烈的冲击,令人耳目一新。

铝合金人行天桥技术规定

铝合金人行天桥技术规定

铝合金人行天桥技术规定铝合金人行天桥技术规定引言:随着城市化的不断发展和人口的增加,人行天桥成为解决城市交通和安全问题的重要设施之一。

铝合金人行天桥以其轻质、高强度和耐腐蚀等特点,在城市规划和工程建设中得到越来越广泛的应用。

本文将深入探讨铝合金人行天桥的技术规定,包括设计、材料、结构和安全等多个方面。

一、设计规定1. 跨度设计:铝合金人行天桥的跨度设计应根据所需承载的人流量、交通流量和地理条件等因素进行合理确定。

一般而言,跨度较小的天桥适合简单的直线设计,而跨度较大的天桥则需要采用合适的弧线设计来确保结构的均衡与稳定。

2. 高度设计:铝合金人行天桥的高度设计应符合通行的需要和安全保障要求。

在设计过程中,应考虑到通行的高大物体(如卡车)以及未来可能发生的城市规划和道路改造等因素,确保天桥的高度能够满足多种需求。

3. 斜度设计:为了确保行人通过天桥时的舒适度和安全性,铝合金人行天桥的斜度应符合规范要求。

一般而言,斜度不超过5%较为合理,同时要防止出现过高或过低的坡度,以免给行人带来不便和安全隐患。

二、材料规定1. 铝合金选择:在铝合金人行天桥的设计中,选择合适的铝合金材料至关重要。

常见的铝合金材料有6000系列和7000系列,其具有轻量、高强度和良好的耐腐蚀性能等特点。

根据天桥的使用环境和负荷要求,应选用相应的铝合金材料。

2. 表面处理:为了增强铝合金人行天桥的耐腐蚀性和装饰效果,通常需要对其表面进行适当的处理。

常用的表面处理方式包括阳极氧化、喷涂等,这些处理方法可以有效地保护铝合金材料,并提供多种颜色和表面效果供选择。

三、结构规定1. 桥面设计:铝合金人行天桥的桥面设计应考虑行人通行的舒适度和安全性。

桥面采用防滑设计,以增加行人行走的摩擦力,防止滑倒事故的发生。

同时,桥面的设计还要考虑防水、防腐等特性,以延长天桥的使用寿命。

2. 桥墩设计:铝合金人行天桥的桥墩设计应根据地基的承载能力和天桥的荷载要求等因素进行合理设计。

2024年铝合金人行天桥市场规模分析

2024年铝合金人行天桥市场规模分析

2024年铝合金人行天桥市场规模分析引言近年来,人行天桥作为城市的重要交通基础设施之一,得到了越来越多的关注和建设。

其中,铝合金人行天桥以其轻质、高强度、耐腐蚀等优势逐渐在市场上占据一席之地。

本文将对铝合金人行天桥市场规模进行详细的分析,以便评估市场的潜力和发展趋势。

1. 市场概述人行天桥市场是随着城市化进程的加快而发展的。

铝合金作为人行天桥的材料之一,具有重量轻、强度高、耐腐蚀等特点,因此逐渐受到市场的重视。

目前,市场上的铝合金人行天桥主要分为几个不同的类型:单孔拱桥、巴拉切洛纳人行天桥等。

这些人行天桥在城市中的广泛应用带动了铝合金人行天桥市场的快速增长。

2. 市场规模分析根据市场调研数据,铝合金人行天桥市场在过去几年中实现了持续的增长。

市场的规模主要受到以下几个因素的影响:2.1 城市化进程随着城市化进程的加快,城市的交通需求也不断增加。

人行天桥作为城市交通基础设施的重要组成部分,市场需求不断增加,推动了铝合金人行天桥市场规模的扩大。

2.2 政府政策支持政府在城市基础设施建设中加大了对人行天桥的投资力度,并提出了一系列政策支持。

这些政策的推动促使了铝合金人行天桥的市场需求增加,进一步推动了市场规模的扩大。

2.3 技术进步铝合金人行天桥在材料工艺和制造技术方面的不断进步,提高了产品的质量和性能,增加了市场的竞争力。

技术的进步不断推动市场规模的扩大。

3. 市场发展趋势基于市场调研和分析,可以预测铝合金人行天桥市场在未来几年将呈现以下趋势:3.1 市场规模继续扩大随着城市交通需求的增加和政府对基础设施建设的投资力度的提高,铝合金人行天桥市场的规模将继续扩大。

预计市场规模将保持较高的增长率,未来几年有望达到更大的规模。

3.2 技术创新推动市场发展随着科技的不断进步,铝合金人行天桥的制造工艺和材料技术将不断创新。

新技术的应用将改善产品的性能和质量,进一步推动市场的发展。

3.3 市场竞争加剧市场规模的扩大将吸引更多的企业进入铝合金人行天桥市场,市场竞争将逐渐加剧。

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文章编号:1003-4722(2007)06-0038-04新型铝合金结构在城市人行天桥中的应用程晓东(杭州市城市基础设施建设发展中心,浙江杭州310006)摘 要:在简述铝合金材料性能的基础上,结合国内首座铝合金人行天桥的建设,对其设计进行分析研究,并对铝合金用于人行天桥存在的问题、对策以及应用前景进行探讨。

关键词:人行天桥;铝合金;桥梁设计;应用中图分类号:U448.11;U448.36文献标识码:AApplication of New Type of Aluminium AlloyStructure to Urban Pedestrian OverpassCHENG Xiao dong(Hang zhou City U rban I nfr ast ructur e Co nstr uction and Development Center,Hangzhou 310006,China)Abstract:On the basis o f the brief description of the m aterial pro perties of aluminium alloy and in the lig ht of the co nstr ictio n of the first aluminium alloy pedestrian overpass in China,the design of the aluminium allo y overpass is analytically studied and the problems ex isting in applica tion of the alloy to the overpass,solutions to the problem s and prospect of the applicatio n are dis cussed as w ell.Key words:pedestrian o verpass;alum inium alloy ;bridge design;application收稿日期:2007-05-14作者简介:程晓东(1978-),男,高级工程师,1999年毕业于合肥工业大学土木工程系交通工程专业,获学士学位,2004年毕业于浙江大学建筑工程学院桥梁与隧道工程专业,工学博士。

1 前 言目前人行天桥主要采用钢结构,其优越性比较明显,但也普遍面临着锈蚀而导致的耐久性问题和维护成本高问题,因此,寻找一种与钢材强度相当、耐久性好、景观效果好的新型材料,对城市人行天桥的发展具有重要意义,而铝合金材料的轻质、高强、耐腐蚀、维护费用低以及可回收再利用等诸多优点正满足了这种发展的需要[1]。

2 庆春中河铝合金人行天桥2.1 工程背景及特点庆春中河人行天桥(图1)位于杭州市核心区块的庆春路、中河高架交叉口,为国内首座采用铝合金材料建造的人行天桥。

受中河高架梁底标高的控制以及桥下通行电车的需要,使得该处采用传统钢箱梁方案很难实施。

本着积极推广新材料、新结构的精神,采用德国AlM gSi1(F31)EN AW 6082T6新型铝合金材料,并采用 中承式开口桁架梁 这一新型结构来解决标高受限的技术难题,该桥的主要优点包括[2,3]:!重量轻,仅为同体积钢材的34%,而强度指标同钢材基本相同,这样可以大大降低结构自身高度;∀铝合金结构的耐久性好,抗锈蚀能力强,且表面宜于进行抛光处理,不需要类似钢结构的复杂防腐处理;#整桥易于现场安装和架设,构件全部采用工厂化制作、场外拼装成形,由于重量轻,无需特种起重设备即可进行整体吊装,对道路交通的正常通行干扰少,例如,仅用2个晚上就完成了5座桥梁的整体吊装,其中36.81m 的主桥A 仅重11t;∃抗疲劳性能好,德国慕尼黑大学专门对铝桥监测的数据库以及国外的工程实践都证明,铝合金图1 庆春中河人行天桥效果图桥梁具有很好的疲劳特性,其疲劳曲线的形状与有色金属相类似,且远远超出了普通应用循环次数;%铝合金为环保材料,现在已经可以低成本地全部回收再利用,不会产生建筑垃圾,而且铝也是地壳中分布最多的金属元素(约占7.73%),采用电解法很容易获得。

2.2 设计概况庆春中河人行天桥采用德国新型的AlM gSi1(F31)EN A W-6082T6型号铝合金材料制造,由主桥A 和副桥B 、C 、D 、E 五跨组成,五跨桥梁均为简支梁,相互独立。

桥梁平面布置为 工 字形状(图2),南北向主桥A 平行于中河路,东西向副桥B 、C 和副桥D 、E 跨越中河路,在中河路道路中心线附近布置2个桥墩平台,连接主桥与副桥,行人通过与副桥相接的8台自动扶梯上、下天桥。

图2 庆春中河人行天桥平面布置南北向主桥A 的桥长为36.81m ,北侧东西向副桥B 、C 长度分别为27.14m 和18.46m ,南侧东西向副桥D 、E 长度分别为18.81m 和15.71m,结构形式与主桥A 相似。

主桥A 结构见图3,桥面宽度3.5m,其中通行桥面宽2.5m,两侧0.5m 范围为装饰用空间。

纵向铝合金制桁架结构为桥跨的主桁。

结构为中承式,桥面离主桁上弦杆1.4m ,桥面为双层铝合金板结构,在上下板之间用铝制竖向以及斜腹板联系。

主桁之间采用间距为2.5m 的横向桁架连接,横向桁架上弦为桥面板的支承结构,桥面与上弦之间焊接。

本桥使用的铝合金材料参数为:弹性模量70图3 庆春中河人行天桥主桥A 的桥型布置GPa 、剪切模量27GPa 、泊松系数0.3、材料密度2700kg/m 3、拉伸强度310M Pa 、 0.2为260MPa 、容许应力165M Pa,应力~应变关系为 = /E +0.002( / 0.2)20。

荷载参数:!结构自重;∀人群荷载,按CJJ 69-95设计规范取值;#扶栏水平推力为2.5kN /m;∃基本风压为0.476kPa,按迎风面积计算;%12级飓风风压按0.669kPa 计算。

2.3 设计建议虽然将铝合金材料用于人行天桥在国外已有工程实例,但在我国尚属首次,没有相应的设计规范和施工质量验收规范。

目前,国内人行天桥设计主要是依据1996年颁布实施的&城市人行天桥和人行地道技术规范∋(CJJ 69-95),该规范对设计构造要求主要有2点:!由人群荷载计算的上部结构的最大竖向挠度,以桁架梁为例,该挠度值不应大于L /800(L 为计算跨径);∀上部结构自振频率不应小于3H z 。

这2点要求既有安全方面的考虑(挠度限制),也有舒适性的考虑(自振频率限制),而国外,如德国工业标准DIN 1052对按人群荷载计算的挠度的要求为:!不大于L /300;∀若不影响正常使用,业主没有特别要求,挠度值可以不受此限制。

很显然,国内外这2种规范分歧较大。

考虑到国外人行天桥的实际人流量远低于我国,而庆春路、中河路口的人流量又相当大这一实际情况,完全按德国规范进行设计并不妥当,但是,考虑到铝合金属于新型轻质、高强材料,若完全照搬我国原适用于混凝土、钢桥的设计规范CJJ69-95,则要求过于严格,而且在很多状态下也不尽科学合理。

铝合金桥相对于传统桥梁有两大特点,即:!铝合金人行天桥中恒载约占总重量的30%、活载占70%左右,而传统桥梁的恒载约占60%、活载占40%左右,显然,荷载成分发生了根本性变化,这导致人群荷载作用下铝合金桥的竖向挠度要大于传统钢桥;∀由于铝合金桥的恒载比例小,使得结构自振频率较高,但当人群荷载作用后,其自振频率下降比较明显,这同传统钢桥恒载时自振频率较低,而人群荷载作用后变化不大的规律是截然不同的。

因此,在铝合金人行天桥设计中,必须考虑这两方面的特点,并对安全性和舒适性设计构造要求进行完善,以体现经济性和合理性。

为解决这一问题,在庆春中河人行天桥设计中提出如下建议:!按人群荷载计算的最大竖向挠度限制条件要适当放宽,参照建筑大梁的有关规定,取值为L/400;∀考虑到人群荷载远大于恒载,对上部结构的自振频率提出更严格的要求,即 恒载+30%的人群荷载共同作用下的 自振频率不应小于3H z;#采用三维弹塑性分析的桥梁极限承载力系数不应小于1.7。

2.4 分析结果为确定该桥的主要力学性能,验证其安全性及舒适性,对其进行了分析计算和试验研究。

试验结果表明:!主桥A在满布4.3kN/m2人群荷载作用下,跨中最大挠度为5.68cm,相当于L/648;恒载单独作用下的自振频率为6.5H z, 恒载+30%人群荷载共同作用下的 自振频率为3.2H z;∀副桥B在满布4.6kN/m2人群荷载作用下,跨中最大挠度为4.32cm,相当于L/509;恒载单独作用下的自振频率为6.4H z, 恒载+30%人群荷载共同作用下的 自振频率为4.5H z。

为验证该桥的极限承载力情况,采用ANSYS 分析软件对主桥A和副桥B分别进行了三维弹塑性有限元分析,分析模型见图4。

计算中考虑5种工况,分别为:工况(,自重+满载人群荷载;工况),自重+满载人群荷载+基本风压下结构风荷载;工况∗,自重+ 1.0kN/m2人群荷载+12级飓风的结构风荷载;工况+,桥梁结构自重+半载(偏载)人群荷载+单侧水平推力(护栏);工况,,自重+满载人群荷载+单侧水平推力。

各种工况作用下主桥图4 弹塑性有限元分析模型A、副桥B的极限承载力荷载系数计算结果见表1,取最不利工况下的计算值作为该桥的极限承载力荷载系数设计值,主桥A为1.92,荷载~位移曲线见图5,副桥B为2.09,荷载~位移曲线见图6。

表1 主桥A和副桥B极限承载力系数计算结果工况(工况)工况∗工况+工况,主桥A 2.98 1.92 2.80 3.34 2.64副桥B 2.58 2.21 4.66 2.12 2.09图5 主桥A工况)时的荷载~位移曲线图6 副桥B工况,时的荷载~位移曲线通过上述分析结果可以看出:该铝合金天桥的极限承载力系数均大于1.7,满足钢桥设计规范规定的安全要求;另外,该桥 恒载+30%人群荷载共同作用下的 自振频率仍大于3.0H z,满足我国人行天桥规范CJJ69-95关于舒适性的要求。

3 铝合金人行天桥存在的问题及对策随着各大城市机动车辆的不断增加,交叉口交通拥挤问题越来越明显,建设人行天桥不失为一种主要的解决途径,随着人们生活水平的提高和城市品味的上升,人们不但关注其功能性要求,更注重其景观性和耐久性。

将铝合金材料用于人行天桥建设在我国尚处于起步阶段,大家对它的研究还不够全面,再加上铝合金材料性能本身的不足,这使得在推广过程中尚有一些问题需要解决:(1)弹性模量(E)较低导致结构刚度(EI)较低,同等水平下的铝合金结构挠度要明显大于钢结构。

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