Broer er en vigtig opfindelse i menneskehedens historie. Fra oldtiden, hvor folk brugte fældede træer og stablede sten til at krydse vandveje og kløfter, til brugen af buebroer og endda skråstagsbroer, har udviklingen været bemærkelsesværdig. Den nylige åbning af Hong Kong-Zhuhai-Macao-broen markerer en afgørende milepæl i broernes historie. I moderne brokonstruktion er metalmaterialer, især aluminiumslegeringer, blevet det almindelige valg på grund af deres forskellige fordele, ud over at bruge armerede betonkonstruktioner.
I 1933 blev verdens første aluminiumslegering brodæk brugt på en bro, der spænder over en flod i Pittsburgh i USA. Mere end ti år senere, i 1949, færdiggjorde Canada en buebro af aluminium, der spænder over Saguenay-floden i Quebec, med en enkelt spændvidde på 88,4 meter. Denne bro var verdens første struktur i en aluminiumslegering. Broen havde moler på cirka 15 meter høje og to spor til køretøjstrafik. Den brugte 2014-T6 aluminiumslegering og havde en totalvægt på 163 tons. Sammenlignet med den oprindeligt planlagte stålbro reducerede den vægten med omkring 56 %.
Siden da har tendensen med strukturelle broer i aluminiumslegering været ustoppelig. Mellem 1949 og 1985 byggede Det Forenede Kongerige ca. 35 aluminiumslegeringsbroer, mens Tyskland byggede omkring 20 sådanne broer mellem 1950 og 1970. Konstruktionen af adskillige broer gav værdifulde erfaringer for fremtidige aluminiumslegeringsbrobyggere.
Sammenlignet med stål har aluminiumslegeringsmaterialer en lavere densitet, hvilket gør dem meget lettere, med kun 34 % af stålets vægt for samme volumen. Alligevel har de styrkeegenskaber svarende til stål. Derudover udviser aluminiumslegeringer fremragende elasticitet og korrosionsbestandighed, mens de har lavere strukturelle vedligeholdelsesomkostninger. Som et resultat har de fundet omfattende anvendelse i moderne brobyggeri.
Kina har også gjort betydelige fremskridt inden for brobygning. Zhaozhou-broen, der har stået i mere end 1500 år, er en af de højeste præstationer inden for gammel kinesisk broteknik. I den moderne æra byggede Kina også med bistand fra det tidligere Sovjetunionen adskillige stålbroer, herunder Yangtze-flodens broer i Nanjing og Wuhan, samt Pearl River Bridge i Guangzhou. Imidlertid ser anvendelsen af aluminiumslegeringsbroer i Kina ud til at være begrænset. Den første strukturelle bro i aluminiumslegering i Kina var fodgængerbroen på Qingchun Road i Hangzhou, bygget i 2007. Denne bro blev designet og installeret af tyske broingeniører, og alle materialer blev importeret fra Tyskland. Samme år blev fodgængerbroen i Xujiahui, Shanghai, fuldstændig udviklet og fremstillet indenlandsk ved hjælp af aluminiumslegeringsstrukturer. Den brugte primært 6061-T6 aluminiumslegering og kunne trods sin egenvægt på 15 ton understøtte en belastning på 50 tons.
I fremtiden har aluminiumslegeringsbroer enorme udviklingsmuligheder i Kina af flere grunde:
1 Kinas højhastighedsjernbanekonstruktion boomer, især i det komplekse terræn i vestlige regioner med talrige dale og floder. Aluminiumslegeringsbroer forventes på grund af deres lette transport og lette egenskaber at have et betydeligt potentielt marked.
2 Stålmaterialer er tilbøjelige til at ruste og har dårlig ydeevne ved lave temperaturer. Korrosion af stål påvirker broens stabilitet betydeligt, hvilket resulterer i højere vedligeholdelsesomkostninger og sikkerhedsrisici. I modsætning hertil har aluminiumslegeringsmaterialer stærk korrosionsbestandighed og fungerer godt i lave temperaturer, hvilket gør dem velegnede til forskellige klimaforhold og sikrer langtidsholdbarhed. Mens aluminiumslegeringsbroer kan have højere oprindelige byggeomkostninger, kan deres lave vedligeholdelsesudgifter hjælpe med at reducere omkostningsgabet over tid.
3 Forskningen i aluminiumsbropaneler, både nationalt og internationalt, er veludviklet, og disse materialer er meget udbredt. Fremskridt inden for materialeforskning giver teknisk sikkerhed for udvikling af nye legeringer, der opfylder forskellige ydeevnekrav. Kinesiske aluminiumsproducenter, herunder industrigiganter som Liaoning Zhongwang, har gradvist flyttet deres fokus til industrielle aluminiumsprofiler, hvilket lægger grundlaget for aluminiumslegeringsbrokonstruktion.
4 Hurtig bybygning af metro i større kinesiske byer stiller strenge krav til strukturer fra over jorden. På grund af deres betydelige vægtfordele er det forudsigeligt, at flere fodgænger- og motorvejsbroer i aluminiumslegering vil blive designet og brugt i fremtiden.
Redigeret af May Jiang fra MAT Aluminium
Indlægstid: 15. maj 2024
