中國2020年鋁合金人行天橋市場運行現狀及前景預測
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鋁合金之所以在橋梁中得到廣泛的應用,主要是其具有較多鋼和混凝土結構所不可匹敵的優點。
(1)密度:鋁合金的密度約為鋼的1/3左右,具有較高的比強度,有利于橋梁的減重,提高橋梁的負載能力。
(2)耐蝕性:鋁合金能夠在自然條件下形成氧化膜,對內部材料形成保護,具有良好的耐蝕性,無需進行表面涂層防護,因此具有高的服役壽命和低的維護費用。據中金企信國際咨詢公布的《2020-2026年中國鋁合金人行天橋行業市場發展現狀研究及投資戰略咨詢報告》統計數據顯示:據有關文獻報道,在高鹽含量與污染物環境下,鋁材料、耐候鋼和低碳鋼的厚度腐蝕速率分別為O.0194mm/年、0.81mrrd年和2.19mm/年。
(3)強度:與低碳結構鋼相比,常用5系和6系鋁合金的抗拉強度和屈服強度在110—350MPa間,力學性能可觀,而且隨著技術水平的提高,更高強度鋁合金材料的研發成為可能。
(4)韌性:鋁合金具有高韌性和低塑性斷裂抗力,與鋼相比,無明顯低溫塑性一脆性轉變特性,這一特點使其在某些低溫環境下應用非常有優勢。
(5)焊接性能:與鋼相比,鋁合金焊合區力學性能損失較大,但通過優化焊接工藝和結構設計可進行有效地彌補,如攪拌摩擦焊能夠很好地將鋁合金進行焊接并使焊合區力學性能保持或提高。
(6)疲勞性能:鋁合金的疲勞強度低于鋼,最初設計規定為鋼疲勞強度的1/3,但鋁合金可通過擠壓加工實現整體成形,避免焊接導致的疲勞強度降低,而且可使局部壁厚增大,從而降低應力的影響。
(7)熱膨脹系數:鋁合金的線熱膨脹系數為1.881x10-5/~C~2.360x10-5/%,約為鋼和混凝土結構的2倍,因此,在設計使用中必須注意熱脹冷縮帶來的尺寸影響。
(8)經濟性:鋁合金結構橋梁造價雖然約為鋼或混凝土結構橋梁的兩倍甚至更高,但其可加工性強,加工費用低,維護費用低,服役周期長(一般可達50年),總體費用算來,與傳統鋼或混凝土結構橋梁費用持平或略低。
(9)可持續發展性:鋁合金良好的耐蝕性無需定期的噴漆防腐維護,一定程度上減少了對環境的危害;整體結構組裝可大大縮短施工周期,縮短交通恢復期限;鋁合金回收能耗僅電解鋁的5%,可循環再次利用率大,回收率可達到9O%以上(是鋼材回收率的5倍以上),基本和鋁錠價格差異不大,是典型的綠色環保材料。
人行天橋建造是城市民生工程和民心工程,裝配式鋁合金人行天橋以結構輕,抗腐蝕,免維護,質感佳,景觀好及環保綠色等優點,在橋梁建設工程中得到了越來越廣泛的應用,已引起政府和社會的高度關注。
鋁合金人行天橋的主要特性可概括為三個字——“高、輕、亮”。“高”是指鋁合金人行天橋科技含量高;“輕”是指鋁合金人行天橋結構輕巧,重量輕盈;“亮”是指鋁合金人行天橋視覺觀感亮麗。“高、輕、亮”的鋁合金人行天橋既滿足了城市便捷通行的需求,也在一定程度上能體現一座城市的科技與景觀。概括而言鋁合金人行天橋主要有以下優勢:
(1)工廠化制作,場外拼裝,不產生建筑垃圾;(2)吊裝時間縮短,不需要長時間封路、設路障,對道路交通的影響降低;(3)結構自重減輕,降低了基礎費用和對地質條件的要求。
我國北京、上海、杭州、南寧等地陸續建設鋁合金人行天橋,并相繼投入運營。在設計及建設過程中積累了寶貴的經驗,并編寫了相關的技術標準,可為后續發展鋁合金人行天橋提供一定的技術支持。我國目前已具備發展鋁合金結構橋梁的基礎條件,發展符合我國國情的鋁合金結構橋梁對優化建筑業產業結構,提高產業整體水平、實現可持續發展等均具有重大意義。可以預測,鋁合金結構橋梁在我國必將得到廣泛應用和發展。
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