玻璃钢桥梁设计新发展(二)

    英国座铁轨上方的玻璃钢道路桥梁位于Standen Hey,原始桥梁由钢梁构成,来支撑木材桥面板,此桥宽4米,
跨距为9.1米,已经使用了44年,所以状况不好,距一般桥梁设计所要求的120年使用寿命相差很远,所以人们决定使用一座新型玻璃钢结构来替代这座桥梁。
    进行了一系列选择性调查研究,这些研究是建立在各种标准型的拉挤型材和终结构基础之上的,使用双层Fiberline ASSET型材设计成标准型的拉挤型材和终结构。
    Farmer总结说,这一项目非常成功,将来会节省许多成本。人们相信这一理念可以得以推广,使用多跨和现场接头装备大型结构。
动态评估
    Bridkirk人行天桥于2009年建成,由两个12米长的桥跨和两个楼梯组成,这桥跨和楼梯均使用防火环氧基树脂和玻璃纤维增强物浇铸成型。每个桥跨的重量不足2公吨,明显比任何传统替代材料的重量轻许多。由于过往火车带来的空气动力载荷,铁路上方的人行天桥会产生一些可能的动力特性问题。来自Gurit公司的Menaga
Mohan和Francisco Santos完成了对Bradkirk 桥梁的动态评估工作,呈现了其评估结果。 
    在桥梁面板和护栏上安装了几个感应器。通过在桥梁上弹跳,测量桥梁结构的自然频率,记录其动力特性,发现与有限元分析预测的结果适度关联。感应器也记录了12辆过往车辆在其速度范围为44至70mph时桥梁的反应情况。有趣的是,一辆火车以51mph速度行驶时,产生了大压力回应,而不是在火车以快速度行驶情况下产生的。由于过往火车影响,桥面板的大弯曲度仅为0.15毫米,发言人评论道,火车在下面通过时,感觉桥梁很安全,很舒适,未感觉到过度震动。
玻璃钢极大减少了对生态的影响
    因此,得出的结论是,桥梁的动态特性是可接受的。人们相信仍然需要大量的数据,比较理想的情况就是,为铁路上方大跨度轻型桥梁的设计,提供从直接压力测量中获得的数据。
荷兰玻璃钢桥梁
   来自Fibercore Europe公司的Mel Foster介绍了他们在荷兰生产的浇铸成型(树脂灌注)玻璃钢桥梁的一些细节。Fibercore公司于2009年共生产了23座桥梁,期待2010年生产150座桥梁,希望2013年每年可生产2000座桥梁。


                         图6 玻璃钢桥梁
  Mel Foster主要介绍了使用不同材质建成的桥梁的生命周期分析,显示了玻璃钢对生态影响比较低,如图6所示。


                         图7 碳纤维桥梁
    使用三个分别为10米、14米和10米长的桥跨系统建造了一座公路桥梁,如图7所示。
    Mel Foster还介绍了许多不同桥梁,如图7中所示的24.5米长的碳纤维桥梁。
西班牙玻璃钢道路桥梁[-page-] 
    西班牙Acciona Infraestructuras公司已开发出道路桥梁建造的一种不同方法,Carlo
Paulotto介绍了一些关于这项方法的详情。Acciona Infraestructuras公司已开发出一种浇铸成型空心主梁系统,这种系统使用混合型碳纤维/玻璃纤维半固化片建造而成,用来支撑混凝土桥面板。


                            图8:由拉挤成型桥面板建造而成的Launder 渡槽
使用玻璃钢改造的渡槽
    来自于Tony Gee及其合作伙伴的Andrew Kenchington介绍了一些关于该35米长三跨渡槽的一些详情,此渡槽由拉挤成型桥面板装配而成。完整的渡槽重量为6.5公吨,支撑支架也由玻璃钢拉挤成型产品制成,见图8。
玻璃钢桥面板
    布里斯托大学的Wendel
    Sebastian介绍了一些正在进行的研究的细节。使用满量程试验,包括过往车辆的疲劳载荷试验,来检查桥面板和横梁之间的完全复合作用粘合之间的效力。
制造商的观点
    来自Fiberline Composites的Peter Thorning发表了一些对拉挤成型的一些看法。现在,Fiberline已生产了2000多座玻璃钢桥梁和玻璃钢桥面板,他相信将来还有很大的增长空间。 
    Fiberline公司已开发出一系列拉挤成型桥面板型材,但该公司提议说,关于制造更多经济型结构流程的设计方面,仍然有很大的改良空间。随着市场的发展,玻璃钢成为建材的主流产品时,较大体积产品的生产也会带来经济效益。


                                   图9 拉挤成型桥面板与钢梁连接在一起
    Peter Thorning显示了几个完整项目,包括位于德国的荷兰桥梁,宽3.5 米,长99米,使用拉挤成型桥面板与钢梁连接在一起,正如图9所示。
    Thorning还显示了不同材料之间的环保方面的比较,与传统替代产品如钢铁、铝或混凝土相比,证明了玻璃钢型材消耗的能量较少,造成的污染也比较轻。
进展
    人们认为此次NGCC会议举办的非常成功,证明了后几年中玻璃钢所取得的一些进步。
很明显,桥梁结构中使用复合材料具有很多优势。重要的是,玻璃钢桥梁经久耐用,将来,可减少维修时间,因此,将对运输网的破坏作用降至了低。很明显,建造好的桥梁可证明在此类结构中使用玻璃钢的可行性,NGCC会议同的主题是,如果玻璃钢成交量和需求增加,使用更精确的设计和优化的生产方式,可减少成本。很显然,如果重量减轻,对大型结构部件来说会更有利。比较有希望的是,将来我们会看到玻璃钢会用于更大型的桥梁结构中。