أصبحت مواد سبيكة الألومنيوم لبناء الجسر تدريجياً سائدة ، ومستقبل جسور سبيكة الألومنيوم واعدة

الجسور هي اختراع كبير في تاريخ البشرية. من العصور القديمة التي استخدمها الناس الأشجار المتساقطة والأحجار المكدسة لعبور الممرات المائية والوديان ، إلى استخدام الجسور القوس وحتى الجسور ذات الكابلات ، كان التطور رائعًا. يمثل الافتتاح الأخير لجسر هونغ كونغ-زيوهاي-ماكاو علامة فارقة حاسمة في تاريخ الجسور. في بناء الجسر الحديث ، بالإضافة إلى استخدام الهياكل الخرسانية المسلحة ، أصبحت المواد المعدنية ، وخاصة سبائك الألومنيوم ، الخيار السائد بسبب مزاياها المختلفة.

في عام 1933 ، تم استخدام أول منصة سبيكة الألومنيوم في العالم على جسر يمتد على نهر في بيتسبرغ في الولايات المتحدة. بعد مرور أكثر من عشر سنوات ، في عام 1949 ، أكملت كندا جسرًا قوسًا من ألومينوم يمتد على نهر ساجويناي في كيبيك ، مع وصول واحد إلى 88.4 متر. كان هذا الجسر أول هيكل سبيكة ألمنيوم في العالم. كان للجسر أرصفة حوالي 15 مترًا واثنين من الممرات لحركة مرور المركبات. استخدمت سبيكة الألمنيوم 2014-T6 وكان وزنها إجمالي 163 طن. بالمقارنة مع جسر الصلب المخطط له في الأصل ، فقد قلل من الوزن بحوالي 56 ٪.

منذ ذلك الحين ، لم يكن اتجاه الجسور الهيكلية لسبائك الألومنيوم لا يمكن وقفها. بين عامي 1949 و 1985 ، قامت المملكة المتحدة ببناء ما يقرب من 35 جسورًا هيكلية من ألواح الألومنيوم ، بينما قامت ألمانيا ببناء حوالي 20 من هذه الجسور بين عامي 1950 و 1970. وفر بناء العديد من الجسور تجربة قيمة لبنائدي جسر ألواك الألومنيوم المستقبلية.

بالمقارنة مع الصلب ، فإن مواد سبيكة الألمنيوم لها كثافة أقل ، مما يجعلها أخف بكثير ، مع 34 ٪ فقط من وزن الصلب لنفس الحجم. ومع ذلك ، لديهم خصائص قوة مماثلة للصلب. بالإضافة إلى ذلك ، تظهر سبائك الألومنيوم مرونة ممتازة ومقاومة للتآكل مع وجود تكاليف صيانة هيكلية أقل. نتيجة لذلك ، وجدوا تطبيقًا واسع النطاق في بناء الجسر الحديث.

حققت الصين خطوات كبيرة في بناء الجسر كذلك. يعد جسر Zhaozhou ، الذي يقف لأكثر من 1500 عام ، أحد إنجازات قمة هندسة الجسر الصينية القديمة. في العصر الحديث ، بمساعدة الاتحاد السوفيتي السابق ، قامت الصين أيضًا ببناء العديد من جسور الصلب ، بما في ذلك جسور نهر اليانغتسي في نانجينغ وويهان ، وكذلك جسر نهر اللؤلؤ في قوانغتشو. ومع ذلك ، يبدو أن تطبيق جسور سبيكة الألمنيوم في الصين محدود. كان أول جسر هيكلي لسبائك الألومنيوم في الصين هو جسر المشاة على طريق تشينغشون في هانغتشو ، الذي تم بناؤه في عام 2007. تم تصميم هذا الجسر وتثبيته من قبل مهندسي الجسر الألماني ، وتم استيراد جميع المواد من ألمانيا. في نفس العام ، تم تطوير جسر المشاة في Xujiahui ، شنغهاي ، بالكامل وتصنيعه محليًا باستخدام هياكل سبائك الألومنيوم. لقد استخدمت في المقام الأول سبيكة الألومنيوم 6061-T6 ، وعلى الرغم من وزنها الذاتي البالغ 15 طنًا ، يمكن أن تدعم حمولة قدرها 50 طنًا.

في المستقبل ، فإن جسور سبائك الألومنيوم لها آفاق تنمية واسعة في الصين لعدة أسباب:

إن بناء السكك الحديدية عالي السرعة في الصين يزدهر ، خاصة في التضاريس المعقدة للمناطق الغربية مع العديد من الوديان والأنهار. من المتوقع أن يكون لجسور سبيكة الألومنيوم ، بسبب سهولة النقل وخصائص الخفيفة الوزن ، سوقًا محتملاً كبيرًا.

2 مواد فولاذية عرضة للصدأ ولديها ضعف الأداء في درجات الحرارة المنخفضة. يؤثر تآكل الصلب بشكل كبير على استقرار الجسر ، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الصيانة ومخاطر السلامة. في المقابل ، فإن مواد سبيكة الألومنيوم لها مقاومة قوية للتآكل وتؤدي بشكل جيد في درجات الحرارة المنخفضة ، مما يجعلها مناسبة لمختلف الظروف المناخية وضمان المتانة على المدى الطويل. في حين أن جسور سبيكة الألومنيوم قد يكون لها تكاليف بناء أولية أعلى ، فإن نفقات الصيانة المنخفضة يمكن أن تساعد في تقليل فجوة التكلفة بمرور الوقت.

3 أبحاث حول لوحات جسر الألومنيوم ، محليًا ودوليًا ، متطورة بشكل جيد ، وتستخدم هذه المواد على نطاق واسع. توفر التقدم في أبحاث المواد ضمانًا فنيًا لتطوير سبائك جديدة تلبي متطلبات الأداء المختلفة. قام مصنعو الألمنيوم الصينيون ، بما في ذلك عمالقة الصناعة مثل Liaoning Zhongwang ، بتركيز تركيزهم تدريجياً على ملفات تعريف الألومنيوم الصناعية ، ووضع الأساس لبناء جسر سبيكة الألمنيوم.

4 بناء المترو الحضري السريع في المدن الصينية الكبرى يفرض متطلبات صارمة للهياكل من فوق الأرض. نظرًا لمزاياها الكبيرة للوزن ، فمن المتوقع أن يتم تصميم واستخدام جسور مشاة سبائك الألومنيوم والطرق السريعة في المستقبل.

حرره ماي جيانغ من Mat Aluminium