編輯單位：廣州德立游艇碼頭工程有限公司

編輯日期：2016-11-18

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       鋁合金作為典型的有色金屬，其質(zhì)輕、耐蝕、高比強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)使鋁型材在傳統(tǒng)的門(mén)窗、幕墻、裝飾材料領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著新合金、新產(chǎn)品的不斷開(kāi)發(fā)，鋁型材在建筑模板、軌道交通、船舶、橋梁等領(lǐng)域的應(yīng)用也開(kāi)始嶄露頭角。
       鋁型材在橋梁上的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外已有近400個(gè)工程實(shí)例，包括公路橋、懸索橋、跨河橋等。其應(yīng)用由最開(kāi)始的橋面板發(fā)展到主梁等主要構(gòu)件。本文通過(guò)介紹國(guó)內(nèi)外典型鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁實(shí)例，分析鋁合金的性能特點(diǎn)，對(duì)其在橋梁上應(yīng)用的可行性給予了驗(yàn)證和肯定。隨后簡(jiǎn)單介紹了鋁型材在橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用及研究情況，最后對(duì)鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁的發(fā)展前景進(jìn)行了展望，提出了國(guó)內(nèi)發(fā)展鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁急需做出的對(duì)策。
1. 國(guó)內(nèi)外鋁合金橋梁工程實(shí)例
1.1 鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁在國(guó)外的興起與應(yīng)用
       美國(guó)匹茲堡史密斯菲爾德區(qū)一座跨河橋的鋁合金橋面板，是世界上首個(gè)鋁合金在橋梁上的應(yīng)用實(shí)例（如圖1所示）。1933年美國(guó)鋁業(yè)公司為了減輕現(xiàn)役橋梁的靜載荷，用鋁合金面板替代了破損的鋼板和木板。該面板合金狀態(tài)為2014-T6，服役時(shí)間長(zhǎng)達(dá)34年。但由于該合金與鋼一樣，耐蝕性較差，于是在1966年美鋁公司又更換了耐蝕性更強(qiáng)的5系和6061-T6擠壓型材組合的面板。出乎意料的是該面板僅服役了26年，就被再一次更換為局部填充鋼的面板。經(jīng)Reynolds金屬公司的相關(guān)專(zhuān)家分析，1966年更換的鋁合金面板表現(xiàn)出了優(yōu)異的耐蝕性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，但鋼、鋁合金及混凝土三者接觸的部位出現(xiàn)了明顯的腐蝕。雖然這些腐蝕部位沒(méi)有影響到整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，但仍需要采取有效的措施避免腐蝕，延長(zhǎng)其壽命。
       1949年，加拿大在魁北克省阿爾維達(dá)（Arvida）建成了一座跨越塞右奈河，單跨跨徑達(dá)88.4 m的鉚接鋁拱橋，見(jiàn)圖l。該橋是世界上第一座全鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁。該橋橋墩高約15 m，2個(gè)車(chē)行道。所用的鋁合金為2014-T6，總重163 t。與原計(jì)劃修建的鋼橋相比，重量減輕約56％[1]。

       鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁在歐洲的應(yīng)用也逐漸興起，據(jù)相關(guān)資料顯示，自1949年英國(guó)薩色蘭郡橋建造后，歐洲各國(guó)開(kāi)始將鋁合金廣泛應(yīng)用于橋梁面板和主要結(jié)構(gòu)件部位。1949- 1985年，英國(guó)建造了約35座鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁。1950-1970年，德國(guó)建造了約20座鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁。1955-2000年荷蘭先后開(kāi)發(fā)建造了6座鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁。在此期間，荷蘭為支持對(duì)鋁橋的研究和促進(jìn)鋁橋的應(yīng)用，3年內(nèi)完成了名為“鋁橋”的工業(yè)項(xiàng)目，該項(xiàng)目計(jì)劃包括鋁材生產(chǎn)商、承包方、設(shè)計(jì)方、官方、建筑方和研究機(jī)構(gòu)。該項(xiàng)目主要針對(duì)開(kāi)啟橋、新建居民區(qū)橋、公路橋面板、延長(zhǎng)現(xiàn)有橋方面做出了研究和拓展，為后期鋁結(jié)構(gòu)橋梁的應(yīng)用提供了經(jīng)驗(yàn)。 
       目前而言，在歐洲等國(guó)家，鋁合金在橋面板上的應(yīng)用較為廣泛。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在歐洲約70多座橋梁使用瑞典開(kāi)發(fā)的“50系列”或“100系列”面板型材，該類(lèi)型材的斷面和工程實(shí)例如圖3和圖4所示。

1.2 鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用
       目前，國(guó)內(nèi)鋁合金在橋梁上的應(yīng)用十分有限，主要集中在人行天橋等承重較小的橋梁上，還有少量鋁合金面板的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)第一座鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁是2007年建造的杭州市慶春路人行天橋，該橋由德國(guó)橋梁工程師設(shè)計(jì)、安裝，所有橋梁結(jié)構(gòu)的鋁合金材料全部由德國(guó)進(jìn)口，該鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁的建造是為后續(xù)我國(guó)自主設(shè)計(jì)和修建鋁合金橋梁做準(zhǔn)備。
       同年建造的上海徐家匯人行天橋工程是國(guó)內(nèi)首座完全自主設(shè)計(jì)、自行生產(chǎn)、自行建造的鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁。該橋總工期僅37 天，主材為6061-T6鋁合金，單跨23 m，寬度6 m，主橋高2.6 m，橋凈高4.6 m，其自重僅15t，最大載質(zhì)量可以達(dá)到50t。
       為迎接奧運(yùn)會(huì)，我國(guó)于2008年建造了北京市西單商業(yè)區(qū)人行天橋，該橋的鋁合金上部結(jié)構(gòu)為外資公司承建，主要鋁合金為國(guó)產(chǎn)6082-T6型材，鋁合金步道板等附件從國(guó)外進(jìn)口，為6005-T6鋁合金。該橋建立的同時(shí)，制訂了JQB-198-2008《北京市西單商業(yè)區(qū)人行天橋工程鋁合金上部結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》，為今后鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁施工驗(yàn)收提供了寶貴的借鑒經(jīng)驗(yàn)。
       杭州新解百“口”字形鋁合金人行天橋是我國(guó)首座自行設(shè)計(jì)、建造的大跨度鋁合金橋梁，該橋梁由杭州市城建設(shè)計(jì)研究院和山東叢林集團(tuán)合作研發(fā)而成（見(jiàn)圖5）。該橋總長(zhǎng)217.55m，寬4.8m，重226t，可滿(mǎn)足4000余人同時(shí)通行，所有鋁合金主要為6082-T6型材。該橋分為4個(gè)主桁架、4個(gè)過(guò)渡桁架，組成一座閉合環(huán)形人行天橋，其中A桁架長(zhǎng)53m，B桁架長(zhǎng)44m，C桁架長(zhǎng)44m，D桁架42m。

       天津市蚌埠海河橋橋面板采用了鋁合金型材。該橋全長(zhǎng)192m，其人行道面板采用的是6005-T5鋁合金型材，標(biāo)準(zhǔn)面板長(zhǎng)5m、寬0.25m，由27mm厚的上部翼緣板和3mm 厚且底部帶有加強(qiáng)的馬蹄形構(gòu)造的肋板組成。在該橋鋁合金面板安裝使用前，為確保鋁合金滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，對(duì)型材的進(jìn)行了以下試驗(yàn)：材性試驗(yàn)、靜載試驗(yàn)、振動(dòng)特性試驗(yàn)、沖擊荷載實(shí)驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)、耐磨試驗(yàn)[3]、耐腐蝕試驗(yàn)[4]。試驗(yàn)結(jié)果表明，該鋁合金型材面板能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
       除以上人行天橋和拱橋外，鋁合金還在其他結(jié)構(gòu)形式的橋梁上有了不同程度的應(yīng)用，如連續(xù)箱梁橋、桁架橋、懸索橋、高架橋、活動(dòng)橋、浮橋、軍用鋁橋等[5]。上述鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用實(shí)例，進(jìn)一步印證了鋁合金在橋梁上應(yīng)用的可行性，同時(shí)也可以看出國(guó)內(nèi)外的差距，為國(guó)內(nèi)鋁合金橋梁的發(fā)展確立了追趕和發(fā)展方向dalilvcai.com。
2.鋁合金的性能特點(diǎn)
       鋁合金之所以在橋梁中得到廣泛的應(yīng)用，主要是其具有較多鋼和混凝土結(jié)構(gòu)所不可匹敵的優(yōu)點(diǎn)，針對(duì)性能方面的優(yōu)勢(shì)，很多學(xué)者也進(jìn)行了總結(jié)[6, 7]。正確認(rèn)識(shí)鋁合金的性能特點(diǎn)不但能夠認(rèn)清其在橋梁上得到廣泛應(yīng)用的原因，而且能夠?yàn)殇X合金橋梁的設(shè)計(jì)給予幫助。通過(guò)參考相關(guān)資料，本文在此對(duì)鋁合金的優(yōu)良特性做進(jìn)一步的闡述，以期對(duì)鋁合金能有更加全面的認(rèn)識(shí)和理解。
2.1 物理、化學(xué)、力學(xué)性能
（1）密度：鋁合金的密度約為鋼的1/3左右，具有較高的比強(qiáng)度，有利于橋梁的減重，提高橋梁的負(fù)載能力。
（2）熱膨脹系數(shù)：鋁合金的線熱膨脹系數(shù)為1.881×10-5/℃ ~ 2.360×10-5/℃，約為鋼和混凝土結(jié)構(gòu)的2倍，因此，在設(shè)計(jì)使用中必須注意熱脹冷縮帶來(lái)的尺寸影響。
（3）耐蝕性：鋁合金能夠在自然條件下形成氧化膜，對(duì)內(nèi)部材料形成保護(hù)，具有良好的耐蝕性，無(wú)需進(jìn)行表面涂層防護(hù)，因此具有高的服役壽命和低的維護(hù)費(fèi)用。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，在高鹽含量與污染物環(huán)境下，鋁材料、耐候鋼和低碳鋼的厚度腐蝕速率分別為0.0194mm/年、0.81mm/年和2.19mm/年[8]。
（4）強(qiáng)度：與低碳結(jié)構(gòu)鋼相比，常用5系和6系鋁合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度在110 - 350MPa間，力學(xué)性能可觀，而且隨著技術(shù)水平的提高，更高強(qiáng)度鋁合金材料的研發(fā)成為可能。
（5）焊接性能：與鋼相比，鋁合金焊合區(qū)力學(xué)性能損失較大，但通過(guò)優(yōu)化焊接工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可進(jìn)行有效地彌補(bǔ)，如攪拌摩擦焊能夠很好地將鋁合金進(jìn)行焊接并使焊合區(qū)力學(xué)性能保持或提高。
（6）疲勞性能：鋁合金的疲勞強(qiáng)度低于鋼，最初設(shè)計(jì)規(guī)定為鋼疲勞強(qiáng)度的1/3，但鋁合金可通過(guò)擠壓加工實(shí)現(xiàn)整體成形，避免焊接導(dǎo)致的疲勞強(qiáng)度降低，而且可使局部壁厚增大，從而降低應(yīng)力的影響。
（7）韌性：鋁合金具有高韌性和低塑性斷裂抗力，與鋼相比，無(wú)明顯低溫塑性-脆性轉(zhuǎn)變特性，這一特點(diǎn)使其在某些低溫環(huán)境下應(yīng)用非常有優(yōu)勢(shì)。
2.2 經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境影響特性
       鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁造價(jià)雖然約為鋼或混凝土結(jié)構(gòu)橋梁的兩倍甚至更高，但其可加工性強(qiáng)，加工費(fèi)用低，維護(hù)費(fèi)用低，服役周期長(zhǎng)（一般可達(dá)50年），總體費(fèi)用算來(lái)，與傳統(tǒng)鋼或混凝土結(jié)構(gòu)橋梁費(fèi)用持平或略低。
       鋁合金良好的耐蝕性無(wú)需定期的噴漆防腐維護(hù)，一定程度上減少了對(duì)環(huán)境的危害；整體結(jié)構(gòu)組裝可大大縮短施工周期，縮短交通恢復(fù)期限；鋁合金回收能耗僅電解鋁的5%，可循環(huán)再次利用率大，回收率可達(dá)到90%以上(是鋼材回收率的5倍以上)，基本和鋁錠價(jià)格差異不大，是典型的綠色環(huán)保材料。 
3.鋁型材在橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用及研究
3.1 主結(jié)構(gòu)件
       鋁型材在橋梁主結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用主要包括橋面板、縱梁、桁架等，組裝方式有鉚接、焊接。其中，應(yīng)用最為廣泛的是鋁橋面板，其常見(jiàn)截面圖見(jiàn)圖3。由于鋁型材面板具有質(zhì)量輕、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔、安裝工期短等優(yōu)點(diǎn)，自開(kāi)發(fā)以來(lái)，在歐洲等地區(qū)得到廣泛的研究和應(yīng)用，近幾年在國(guó)內(nèi)也對(duì)其進(jìn)行了部分研究和應(yīng)用。隨著研究的不斷深入和應(yīng)用推廣，鋁橋面板系列將更加完善，各項(xiàng)技術(shù)將更加成熟。
       國(guó)外對(duì)鋁橋面板型材的研究較為全面，研究單位主要是高校和大型公司。比如美國(guó)肯塔基大學(xué)和科羅拉多大學(xué)，瑞典斯德哥爾摩大學(xué)，雷諾茲金屬公司等。2006年，由于美國(guó)肯塔基KY 974橋的縱梁腐蝕嚴(yán)重、混凝土橋面破裂等問(wèn)題，需要進(jìn)行維修。在肯塔基大學(xué)和肯塔基運(yùn)輸中心的合作下，主要對(duì)該橋的部分鋼結(jié)構(gòu)縱梁進(jìn)行了更換，用鋁橋面板替換了破損的混凝土結(jié)構(gòu)橋面。

       由于對(duì)鋁材料缺乏認(rèn)識(shí)和設(shè)計(jì)規(guī)范，而且沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)和焊接、連接經(jīng)驗(yàn)。因此，現(xiàn)場(chǎng)鋁橋面板的性能表現(xiàn)分析十分重要。為解決這一問(wèn)題，肯塔基大學(xué)研究者對(duì)該橋鋁面板在靜載荷下應(yīng)力及垂直偏轉(zhuǎn)度進(jìn)行了研究[9]，主要通過(guò)三維建模和有限元模擬進(jìn)行，圖7所示為模型網(wǎng)格化分后的截圖。由于面板型材合金狀態(tài)為6005-T6，其材料性能參數(shù)按照EN 1999-1-1標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)參數(shù)執(zhí)行。對(duì)模型施加的載荷主要包括垂直方向動(dòng)態(tài)載荷、水平方向動(dòng)態(tài)載荷及恒載，載荷數(shù)值、動(dòng)態(tài)因子等參數(shù)根據(jù)高速公路規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行，恒載包括面板、隔離層、瀝青層等的自重。模擬中設(shè)定了兩種載荷加載方式，并分別加載進(jìn)行了模擬。
       有限元模擬結(jié)果表明，將AASHTO HS20-44卡車(chē)142.3KN載荷施加到模型上，母材和焊合影響區(qū)附近所受最大應(yīng)力分別為132 MPa和72 MPa，根據(jù)相應(yīng)規(guī)范設(shè)計(jì)要求計(jì)算的母材和焊合影響區(qū)附近設(shè)計(jì)強(qiáng)度分別為195 MPa和92 MPa。因此，該鋁橋面板在兩種加載方式下最大應(yīng)力低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度，滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。
       圖8所示為有限元模擬的卡車(chē)負(fù)載下，鋁橋面板型材的垂直偏轉(zhuǎn)情況。圖8上半部分為輪胎與面板截面中間部位的接觸處，偏轉(zhuǎn)度為1.18mm，圖8下半部分為輪胎與面板截面邊緣部分的接觸處，偏轉(zhuǎn)度1.33mm，偏轉(zhuǎn)度均小于根據(jù)AASHTO  LRFD橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范商定的1.35mm，符合要求。
       雷諾茲金屬公司在鋁橋面板的高耐蝕性、低密度、短工期等方面優(yōu)勢(shì)的吸引下，決定開(kāi)發(fā)自己的鋁橋面板系列[10]。弗吉尼亞交通中心其中有個(gè)項(xiàng)目由于該公司鋁橋面板生產(chǎn)問(wèn)題受到了推遲，當(dāng)?shù)亟煌ㄑ芯课瘑T會(huì)為解決這一問(wèn)題，對(duì)該系列鋁橋面板進(jìn)行了大量的研究，主要包括三部分：對(duì)橋面板進(jìn)行靜態(tài)響應(yīng)測(cè)試，包括7個(gè)正常負(fù)載測(cè)試和2個(gè)極限負(fù)載測(cè)試；建造橋梁的現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)；面板系統(tǒng)的疲勞強(qiáng)度和表面耐磨壽命。
       國(guó)內(nèi)李吉勤[4]等人，對(duì)天津市蚌埠橋鋁橋面板的耐磨性、耐蝕性及壽命進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)性研究。他們使用材料科學(xué)研究中通用的金屬耐磨性測(cè)試方法，對(duì)鋁橋面板（人行通道）的耐磨性進(jìn)行了準(zhǔn)確的測(cè)試，并根據(jù)防滑紋的磨損情況對(duì)鋁橋面板的使用壽命進(jìn)行了預(yù)測(cè)，即1mm厚防滑紋可使其具有15年的耐磨壽命。耐蝕性結(jié)果表明，鋁橋面板在PH值為4.0-6.0酸性溶液中抗腐蝕性良好，在PH值為4.5的混合鹽溶液中抗腐蝕性較差，但仍需30年之久才能將厚度為1mm的防滑紋腐蝕掉，表現(xiàn)出了極強(qiáng)的耐蝕性。此外，還對(duì)腐蝕形貌進(jìn)行了微觀觀察，腐蝕以點(diǎn)蝕為主，而且新氧化膜的不斷出現(xiàn)大大延緩了其腐蝕速率。
       辛亞兵[11]等人對(duì)國(guó)內(nèi)外鋁合金橋及應(yīng)用情況做了大量詳細(xì)的調(diào)研，并根據(jù)調(diào)研結(jié)果、拓?fù)浞治?，綜合我國(guó)擠壓型材生產(chǎn)能力等因素，設(shè)計(jì)了兩種鋁合金鋁橋面板斷面。通過(guò)靜載分析，ANSYS有限元軟件模擬等手段對(duì)斷面進(jìn)行了精細(xì)優(yōu)化分析。以一鋁合金材料簡(jiǎn)支桁架橋?yàn)槔?，?duì)橋的剛度、自振頻率和穩(wěn)定性進(jìn)行了有限元模擬，與試驗(yàn)結(jié)果相吻合。將設(shè)計(jì)分析的鋁合金面板更換到模擬的桁架橋上，模擬得到的剛度、自振頻率和穩(wěn)定性均能滿(mǎn)足要求dalilvcai.com。
3.2 輔助結(jié)構(gòu)件
       鋁型材用于橋梁上的輔助結(jié)構(gòu)件主要包括：在原有橋上增加的人行或自行車(chē)通道結(jié)構(gòu)件，橋欄桿、路標(biāo)支架、路標(biāo)牌、照明燈支撐桿等，圖9所示為MAADI集團(tuán)某報(bào)告中制作的在該方面應(yīng)用的示意圖[12]。
       鋁型材能夠用于這些部件，主要是考慮到其良好的耐蝕性、低密度、美觀等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)外已有相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，如加拿大高速路橋設(shè)計(jì)規(guī)范（CAN/CSA-S6-06）中包含照明用鋁型材及欄桿鋁型材的設(shè)計(jì)要求。而且在國(guó)外也有許多應(yīng)用實(shí)例，如2009年薩帕公司在荷蘭北布拉邦省就完成過(guò)一項(xiàng)高附加值的鋁型材燈柱項(xiàng)目，其低維護(hù)費(fèi)用、出色的防撞性能、可循環(huán)利用性和美觀性得到了當(dāng)?shù)氐缆饭芾砭值母叨仍u(píng)價(jià)。

4. 鋁型材在橋梁上的應(yīng)用前景
       鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁自在國(guó)外興起以來(lái)，得到了較為廣泛的推廣、研究和應(yīng)用，其應(yīng)用在國(guó)外已趨于成熟。其廣闊的發(fā)展前景可以從以下幾點(diǎn)理解：
（1）傳統(tǒng)觀念的更正：有研究對(duì)比了鋁橋、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)橋梁的造價(jià)、維護(hù)費(fèi)用、使用壽命、環(huán)境影響等因素，而且越來(lái)越多的工程實(shí)例也證實(shí)了鋁合金的高造價(jià)金額可通過(guò)后期低維護(hù)費(fèi)用等加以彌補(bǔ)[12, 13]。同時(shí)，也使國(guó)內(nèi)外橋梁工程師對(duì)鋁合金和鋁型材的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深入。
（2）標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范：國(guó)內(nèi)外有關(guān)鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范正在不斷建立和完善中。國(guó)外的鋁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范較多[12]，而且更新也比較及時(shí)，如加拿大CSA-S157、歐洲規(guī)范“鋁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”、美國(guó)的鋁合金設(shè)計(jì)手冊(cè)。鋁橋設(shè)計(jì)規(guī)范包括：美國(guó)的AASHTO高速公路橋設(shè)計(jì)規(guī)范、加拿大高速公路橋設(shè)計(jì)規(guī)范（CAN/CSA-S6）等。國(guó)內(nèi)雖然對(duì)鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用研究較晚，但發(fā)展也比較迅速，目前有《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50429-2007）、上海市《鋁合金格構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》等。
（3）技術(shù)、合金及其性能研究：國(guó)內(nèi)外對(duì)鋁橋面板的研究已經(jīng)較為成熟，而且應(yīng)用也較為廣泛。不斷提高的材料研發(fā)水平，也為研發(fā)滿(mǎn)足不同性能要求的新合金提供了技術(shù)保證。自20世紀(jì)末興起的攪拌摩擦焊也為鋁型材的性能保持提供了技術(shù)支持，為鋁型材在鋁橋面板、船舶甲板等方面的應(yīng)用成為可能。在國(guó)內(nèi)，2012年政府相繼出臺(tái)了《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》、《有色金屬工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》和《鋁工業(yè)“十二五”發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》，三個(gè)文件中要求到2015年，關(guān)鍵新合金品種開(kāi)發(fā)取得重大突破。
（4）鋁擠壓行業(yè)的快速發(fā)展：由于鋁型材的眾多優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，涉及航空航天、軌道交通、汽車(chē)、船舶、門(mén)窗幕墻等各領(lǐng)域。國(guó)外鋁型材加工在工業(yè)方面發(fā)展迅速，產(chǎn)品種類(lèi)較多。而國(guó)內(nèi)雖然也用于世界頂尖的擠壓設(shè)備，但由于發(fā)展模式限制等因素，主要側(cè)重門(mén)窗幕墻型材。據(jù)有關(guān)資料顯示，我國(guó)工業(yè)鋁型材占鋁型材總應(yīng)用量?jī)H約30%；而同期歐洲、北美和日本的鋁型材消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，工業(yè)耗用比例分別達(dá)到為60%、55%和40%。但未來(lái)幾年內(nèi)，在市場(chǎng)主導(dǎo)和政府引導(dǎo)的共同作用下，將逐步向工業(yè)型材轉(zhuǎn)型。
       此外，鋁型材本身?yè)碛械谋姸嗵匦砸矊⒊蔀槠湓跇蛄荷蠌V泛應(yīng)用的重要砝碼。為了緩解國(guó)內(nèi)越來(lái)越引人關(guān)注的交通壓力，同時(shí)滿(mǎn)足地鐵建設(shè)要求的低地上壓力的要求，更多的鋁合金人行天橋、鋁合金公路橋?qū)?huì)被設(shè)計(jì)使用。綜上所述，從限制鋁型材在橋梁上應(yīng)用的幾點(diǎn)分析，人們對(duì)鋁合金的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深入，鋁合金及鋁橋設(shè)計(jì)規(guī)范不斷完善，新材料、新合金、新技術(shù)發(fā)展迅速，鋁合金擠壓技術(shù)不斷升級(jí)，國(guó)家政策的大力支持，這些都將為鋁型材在橋梁上的應(yīng)用推波助瀾，為其廣闊的發(fā)展前景提供保障。 
5. 結(jié)束語(yǔ)
       雖然鋁型材在橋梁上的應(yīng)用前景廣闊，但其發(fā)展需要一定的時(shí)間，這期間需要國(guó)家、鋁加工行業(yè)、高校及研究院所的共同努力。
       通過(guò)介紹典型的鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁工程實(shí)例，對(duì)鋁型材在橋梁上的應(yīng)用可行性和可靠性給予了充分肯定。同時(shí)，筆者結(jié)合部分研究論文的報(bào)道，對(duì)鋁合金的性能特點(diǎn)進(jìn)行了全面分析。此外，文中還依照鋁型材在橋梁上的應(yīng)用部位，綜述了國(guó)內(nèi)外在該方面的研究現(xiàn)狀。通過(guò)對(duì)鋁型材在橋梁上應(yīng)用阻礙的剖析，對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行了展望，并提出了國(guó)內(nèi)鋁型材在橋梁上的應(yīng)用推廣需做的努力。
（1）國(guó)家要落實(shí)支持新鋁合金研發(fā)和鋁型材發(fā)展的政策，組織鋁加工行業(yè)與橋梁設(shè)計(jì)院所及高校的交流與合作，不斷完善有關(guān)鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和鋁橋設(shè)計(jì)規(guī)范。
（2）與橋梁有關(guān)的高校和設(shè)計(jì)院所需要加強(qiáng)對(duì)鋁合金的教育，提高橋梁設(shè)計(jì)工程師對(duì)鋁橋的認(rèn)識(shí)，使用有限元模擬等軟件和先進(jìn)研究手段加大對(duì)鋁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、疲勞強(qiáng)度、自振頻率等進(jìn)行研究；同時(shí)要加強(qiáng)與鋁加工與鋁擠壓企業(yè)的合作，共同開(kāi)發(fā)面板、面板、桁架等型材的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)技術(shù)。
（3）與材料和鋁擠壓相關(guān)的高校和研究院所要加強(qiáng)與企業(yè)的合作，開(kāi)發(fā)新材料、新合金、新技術(shù)，為鋁型材在橋梁上的應(yīng)用提供技術(shù)支撐。