随着各大城市机动车辆的不断增加,交叉口交通拥挤问题越来越明显,建设人行天桥不失为一种主要的解决途径,随着人们生活水平的提高和城市品味的上升,人们不但关注其功能性要求,更注重其景观性和耐久性。将铝合金材料用于人行天桥建设在我国尚处于起步阶段,大家对它的研究还不够全面,再加上铝合金材料性能本身的不足,这使得在推广过程中尚有一些问题需要解决:
(1)弹性模量(E)较低导致结构刚度(EI)较低,同等水平下的铝合金结构挠度要明显大于钢结构。虽然挠度大本身不是问题,但是由此引发的局部变形过大和疲劳问题,对结构长期承载,尤其是支座等部位是较为不利的。为了克服这一缺点就必须适当增大截面来提高结构的几何刚度(I),从而弥补铝合金物理刚度的不足;另外,也要加快这方面的基础性研究,以确定人行天桥设计中安全、经济的挠度控制指标。
(2)对铝合金人行天桥仅仅采用自振频率来评价行人的舒适度是不够的,也是不科学的,其设计应由频率规定向动态响应评价转变。由于铝合金桥的恒载比例较小,使得结构自振频率较高,但当人群荷载作用后,其自振频率下降比较明显,这使得人少的时候桥梁动力特性较好,但是人多的时候,人、桥的耦合振动效应将有所加强,所以,我们认为,一方面可以通过提高对上部结构自振频率的要求来避免不舒服,另一方面,需要根据桥梁使用条件下的人、桥耦合振动响应分析以及振动许值等来判断桥梁的舒适性。
(3)双金属作用对铝合金结构的腐蚀和焊接导致材料强度的降低。通常,铝合金可以被全部列在化学序列中铝以下的全部金属腐蚀,包括钢,因此铝合金人行天桥尽可能都采用铝合金铆接,对需要采用螺栓连接的,也尽量采用铝合金螺栓或经过表面处理的不锈钢螺栓(表面处理包括氧化、电镀以及非电解锌粉覆盖层等)。
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