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1、第21卷第6期建筑科学Vol121,No.62005年12月BUILDINGSCIENCEDec.2005[文章编号]1002-8528(2005)06-0007-05铝合金在建筑结构中的应用与研究石永久,程明,王元清(清华大学土木工程系,清华大学结构工程与振动教育部重点实验室,北京100084)[摘要]铝合金相对于钢材和混凝土来说是一种新型的建筑材料,它具有自重轻、比强度高、可模性好、防腐性能好、便于回收利用等优点,是可以大规模应用于建筑结构的理想材料。本文介绍了铝合金作为建筑结构材料的应用简史及现状,总结了铝合金与钢结构相比的优缺点,提出了适合于使用铝合
2、金的建筑结构形式,简单介绍了铝合金结构的研究现状。[关键词]铝合金;建筑结构;应用[中图分类号]TU395;[文献标识码]AApplicationandStudyofAluminumAlloyinBuildingStructuresSHIYong2jiu,CHENGMing,WANGYuan2qing(DepartmentofCivilEngineering,KeylaboratoryofStructuralEngineeringandVibrationofEducationMinistry,TsinghuaUniversity,Beijing100084,
3、China)[Abstract]Aluminumalloyisarelativelynewstructuralmaterialcomparedtothemoretraditionalsteelandreinforcedconcrete.Aluminumalloyhasmanyadvantages,suchasgoodformability,highstrength2to2weightratio,strongcorrosionresistance,aswellasrecycle.Itisanidealstructuralmaterialforawideappl
4、icationofbuildings.Thispaperreviewsthehistoryandthestatusquoofalumi2numalloystructures,summarizesthevirtueandthedefectofaluminumalloycomparedwithsteel,pointsoutthestyleofstructuresa2daptedtoaluminumalloyandintroducesthe2state2of2artonaluminumalloystructures.[Keywords]aluminumalloy;
5、buildingstructures;application1铝合金在建筑结构中的应用1.1铝合金桥梁由于铝合金的自重轻且耐腐蚀性能好,所以在铝合金在建筑业中的应用已经有100多年的历桥梁结构中使用铝合金可以有效的降低桥梁的自史,通常为人们所熟悉的是它作为建筑装饰材料的重,图1是桥梁中使用铝合金的例子。应用,比如铝合金门窗外框、玻璃幕墙支撑体系、建筑物的铝合金外包层等。铝合金在建筑承重结构中的应用起步也较早,欧美一些国家从上世纪50年代开始研究使用铝合金结构,目前已经形成了自己的产业;我国在这方面起步较晚,但近些年来发展迅速,建造了很多铝合金结构的建筑。作为
6、结构承重构件,铝合金结构常见的形式有以下几种:图1铝合金用作桥的横梁1956年在加拿大的Segena河上,建造了总长为[收稿日期]2005-01-07152.5m的拱形公路桥(图2)。双曲拱的跨度为[作者简介]石永久(1962-),男,博士,教授、博士生导师[联系方式]chengming@china.com.cn88.5m,高度为14.1m。整个结构是用Al2Cu2Mg铝8建筑科学第21卷合金建造的,重量为181t,若采用钢材制造大约需要435t。整个桥梁用了三个半月的时间就建造完成。图3大跨度铝合金屋面系统图2加拿大Segena河上的铝合金拱桥这类建筑物的
7、典范要数1951年建成的伦敦机场的特大型机库。该机库长33.5m,宽度方向为三跨共1956年另一座跨度为44.2m的梁式公路桥在3×45.7m。整个结构采用间距为6.1m的双铰桁架德国的吕嫩运河上建成。带三角形腹杆的平行弦主体系。桁架的构件由特殊设计的Al2Mg2Si系列合金桁架的高为5.4m。桁架的所有构件、桥面承重结构压制型材。结构在工厂采用铆钉连接,工地为螺栓连及其连系,全部采用专门设计的压制型材。结构材接,屋面板也采用压型铝板。非常有效的是采用铝合料为Al2Mg2Si系列铝合金,采用铆钉连接。由于整金材料制作可移动和开关式大门。个桥梁的重量很轻(25
8、t),故能够采用原始的运输和另一个尺寸为66m×10
