I ponti sono un'invenzione significativa nella storia umana. Dai tempi antichi in cui le persone usavano alberi abbattuti e pietre impilate per attraversare corsi d'acqua e burroni, all'uso di ponti ad arco e persino ponti strati cavi, l'evoluzione è stata notevole. La recente apertura del ponte di Hong Kong-Zhuhai-Macao segna una pietra miliare cruciale nella storia dei ponti. Nella moderna costruzione del ponte, oltre a utilizzare strutture in cemento armato, i materiali metallici, in particolare le leghe di alluminio, sono diventati la scelta tradizionale grazie ai loro vari vantaggi.
Nel 1933, il primo ponte in lega di alluminio al mondo fu utilizzato su un ponte che copre un fiume a Pittsburgh negli Stati Uniti. Più di dieci anni dopo, nel 1949, il Canada completò un ponte ad arco all-alluminio che attraversava il fiume Saguenay in Quebec, con una sola campata che raggiungeva 88,4 metri. Questo ponte è stata la prima struttura in lega per tutta l'alluminio al mondo. Il ponte aveva moli di altezza circa 15 metri e due corsie per il traffico veicolare. Ha usato la lega di alluminio 2014-T6 e aveva un peso totale di 163 tonnellate. Rispetto al ponte in acciaio previsto originariamente, ha ridotto il peso di circa il 56%.
Da allora, la tendenza dei ponti strutturali in lega di alluminio è stata inarrestabile. Tra il 1949 e il 1985, il Regno Unito costruì circa 35 ponti strutturali in lega di alluminio, mentre la Germania costruiva circa 20 tali ponti tra il 1950 e il 1970. La costruzione di numerosi ponti offriva una preziosa esperienza per i futuri costruttori di ponti in lega di alluminio.
Rispetto all'acciaio, i materiali in lega di alluminio hanno una densità inferiore, rendendoli molto più leggeri, con solo il 34% del peso dell'acciaio per lo stesso volume. Tuttavia, hanno caratteristiche di resistenza simili all'acciaio. Inoltre, le leghe di alluminio presentano un'eccellente elasticità e resistenza alla corrosione pur avendo costi di manutenzione strutturale più bassi. Di conseguenza, hanno trovato ampia applicazione nella moderna costruzione del ponte.
La Cina ha fatto passi da gigante anche nella costruzione di ponti. Il ponte di Zhaozhou, in piedi per oltre 1500 anni, è uno dei successi dell'antico ingegneria del ponte cinese. Nell'era moderna, con l'assistenza dell'ex Unione Sovietica, la Cina costruì anche diversi ponti in acciaio, tra cui i ponti del fiume Yangtze a Nanchino e Wuhan, nonché del Pearl River Bridge a Guangzhou. Tuttavia, l'applicazione di ponti in lega di alluminio in Cina sembra essere limitata. Il primo ponte strutturale in lega di alluminio in Cina fu il ponte pedonale in Qingchun Road a Hangzhou, costruito nel 2007. Questo ponte fu progettato e installato da ingegneri del ponte tedesco e tutti i materiali furono importati dalla Germania. Nello stesso anno, il ponte pedonale a Xujiahui, Shanghai, era completamente sviluppato e fabbricato a livello nazionale utilizzando strutture in lega di alluminio. Ha usato principalmente la lega di alluminio 6061-T6 e, nonostante la sua auto-peso di 15 tonnellate, potrebbe supportare un carico di 50 tonnellate.
In futuro, i ponti in lega di alluminio hanno vaste prospettive di sviluppo in Cina per diversi motivi:
1 La costruzione ferroviaria ad alta velocità della Cina è in forte espansione, specialmente nei complessi terreni delle regioni occidentali con numerose valli e fiumi. I ponti in lega di alluminio, grazie alla loro facilità di trasporto e alle proprietà leggere, dovrebbero avere un mercato potenziale significativo.
2 materiali in acciaio sono soggetti a ruggine e hanno scarse prestazioni a basse temperature. La corrosione dell'acciaio influisce in modo significativo sulla stabilità del ponte, con conseguenti maggiori costi di manutenzione e pericoli per la sicurezza. Al contrario, i materiali in lega di alluminio hanno una forte resistenza alla corrosione e si comportano bene a basse temperature, rendendoli adatti a varie condizioni climatiche e garantendo una durata a lungo termine. Mentre i ponti in lega di alluminio possono avere costi di costruzione iniziali più elevati, le loro basse spese di manutenzione possono aiutare a ridurre il divario di costo nel tempo.
3 Ricerche sui pannelli del ponte in alluminio, sia a livello nazionale che internazionale, sono ben sviluppate e questi materiali sono ampiamente utilizzati. I progressi nella ricerca materiale forniscono garanzia tecnica per lo sviluppo di nuove leghe che soddisfano diversi requisiti di prestazione. I produttori di alluminio cinesi, compresi giganti dell'industria come Liaoning Zhongwang, hanno gradualmente spostato la loro attenzione sui profili di alluminio industriale, gettando le basi per la costruzione del ponte in lega di alluminio.
4 La costruzione rapida della metropolitana urbana nelle principali città cinesi impone requisiti rigorosi per le strutture dal terreno. A causa dei loro significativi vantaggi in peso, è prevedibile che più pedoni in lega di alluminio e ponti autostradali saranno progettati e utilizzati in futuro.
A cura di May Jiang dall'alluminio Mat
Tempo post: 15-2024 maggio
