玻璃鋼橋梁設計新發展(二)

    英國座鐵軌上方的玻璃鋼道路橋梁位于Standen Hey,原始橋梁由鋼梁構成,來支撐木材橋面板,此橋寬4米,
跨距為9.1米,已經使用了44年,所以狀況不好,距一般橋梁設計所要求的120年使用壽命相差很遠,所以人們決定使用一座新型玻璃鋼結構來替代這座橋梁。
    進行了一系列選擇性調查研究,這些研究是建立在各種標準型的拉擠型材和終結構基礎之上的,使用雙層Fiberline ASSET型材設計成標準型的拉擠型材和終結構。
    Farmer總結說,這一項目非常成功,將來會節省許多成本。人們相信這一理念可以得以推廣,使用多跨和現場接頭裝備大型結構。
動態評估
    Bridkirk人行天橋于2009年建成,由兩個12米長的橋跨和兩個樓梯組成,這橋跨和樓梯均使用防火環氧基樹脂和玻璃纖維增強物澆鑄成型。每個橋跨的重量不足2公噸,明顯比任何傳統替代材料的重量輕許多。由于過往火車帶來的空氣動力載荷,鐵路上方的人行天橋會產生一些可能的動力特性問題。來自Gurit公司的Menaga
Mohan和Francisco Santos完成了對Bradkirk 橋梁的動態評估工作,呈現了其評估結果。 
    在橋梁面板和護欄上安裝了幾個感應器。通過在橋梁上彈跳,測量橋梁結構的自然頻率,記錄其動力特性,發現與有限元分析預測的結果適度關聯。感應器也記錄了12輛過往車輛在其速度范圍為44至70mph時橋梁的反應情況。有趣的是,一輛火車以51mph速度行駛時,產生了大壓力回應,而不是在火車以快速度行駛情況下產生的。由于過往火車影響,橋面板的大彎曲度僅為0.15毫米,發言人評論道,火車在下面通過時,感覺橋梁很安全,很舒適,未感覺到過度震動。
玻璃鋼極大減少了對生態的影響
    因此,得出的結論是,橋梁的動態特性是可接受的。人們相信仍然需要大量的數據,比較理想的情況就是,為鐵路上方大跨度輕型橋梁的設計,提供從直接壓力測量中獲得的數據。
荷蘭玻璃鋼橋梁
   來自Fibercore Europe公司的Mel Foster介紹了他們在荷蘭生產的澆鑄成型(樹脂灌注)玻璃鋼橋梁的一些細節。Fibercore公司于2009年共生產了23座橋梁,期待2010年生產150座橋梁,希望2013年每年可生產2000座橋梁。


                         圖6 玻璃鋼橋梁
  Mel Foster主要介紹了使用不同材質建成的橋梁的生命周期分析,顯示了玻璃鋼對生態影響比較低,如圖6所示。


                         圖7 碳纖維橋梁
    使用三個分別為10米、14米和10米長的橋跨系統建造了一座公路橋梁,如圖7所示。
    Mel Foster還介紹了許多不同橋梁,如圖7中所示的24.5米長的碳纖維橋梁。
西班牙玻璃鋼道路橋梁[-page-] 
    西班牙Acciona Infraestructuras公司已開發出道路橋梁建造的一種不同方法,Carlo
Paulotto介紹了一些關于這項方法的詳情。Acciona Infraestructuras公司已開發出一種澆鑄成型空心主梁系統,這種系統使用混合型碳纖維/玻璃纖維半固化片建造而成,用來支撐混凝土橋面板。


                            圖8:由拉擠成型橋面板建造而成的Launder 渡槽
使用玻璃鋼改造的渡槽
    來自于Tony Gee及其合作伙伴的Andrew Kenchington介紹了一些關于該35米長三跨渡槽的一些詳情,此渡槽由拉擠成型橋面板裝配而成。完整的渡槽重量為6.5公噸,支撐支架也由玻璃鋼拉擠成型產品制成,見圖8。
玻璃鋼橋面板
    布里斯托大學的Wendel
    Sebastian介紹了一些正在進行的研究的細節。使用滿量程試驗,包括過往車輛的疲勞載荷試驗,來檢查橋面板和橫梁之間的完全復合作用粘合之間的效力。
制造商的觀點
    來自Fiberline Composites的Peter Thorning發表了一些對拉擠成型的一些看法?,F在,Fiberline已生產了2000多座玻璃鋼橋梁和玻璃鋼橋面板,他相信將來還有很大的增長空間。 
    Fiberline公司已開發出一系列拉擠成型橋面板型材,但該公司提議說,關于制造更多經濟型結構流程的設計方面,仍然有很大的改良空間。隨著市場的發展,玻璃鋼成為建材的主流產品時,較大體積產品的生產也會帶來經濟效益。


                                   圖9 拉擠成型橋面板與鋼梁連接在一起
    Peter Thorning顯示了幾個完整項目,包括位于德國的荷蘭橋梁,寬3.5 米,長99米,使用拉擠成型橋面板與鋼梁連接在一起,正如圖9所示。
    Thorning還顯示了不同材料之間的環保方面的比較,與傳統替代產品如鋼鐵、鋁或混凝土相比,證明了玻璃鋼型材消耗的能量較少,造成的污染也比較輕。
進展
    人們認為此次NGCC會議舉辦的非常成功,證明了后幾年中玻璃鋼所取得的一些進步。
很明顯,橋梁結構中使用復合材料具有很多優勢。重要的是,玻璃鋼橋梁經久耐用,將來,可減少維修時間,因此,將對運輸網的破壞作用降至了低。很明顯,建造好的橋梁可證明在此類結構中使用玻璃鋼的可行性,NGCC會議同的主題是,如果玻璃鋼成交量和需求增加,使用更精確的設計和優化的生產方式,可減少成本。很顯然,如果重量減輕,對大型結構部件來說會更有利。比較有希望的是,將來我們會看到玻璃鋼會用于更大型的橋梁結構中。