科技日报 2022-04-13 09:07
钢加镍耐腐,流线箱造型抗风
和普通桥梁相比,跨海大桥还面临着另一项考验,就是海风海水腐蚀,这是世界各国海洋工程建设面临的共同问题。
在潮湿的空气中,钢铁表面形成的水膜,会溶解大气中的二氧化碳、二氧化硫、硫化氢等气体,使水膜中含有一定量的氢离子,形成含有电解质溶液的薄膜,恰与钢铁中的铁和少量的碳构成原电池。
“而海气中弥散的大量盐,又促使电子在溶液中快速移动,这种导电作用,加快了钢铁的腐蚀速度。”铁四院福厦高铁桥梁设计负责人曾甲华说。
高铁工程结构的抗腐蚀标准是百年抗腐,针对钢结构的主要防腐方法,均是选用耐用的重防腐涂层。“在沿海地区高盐高湿的气候条件下,依靠在钢梁表面刷漆的传统防腐方式,很难达到这一标准。”曾甲华说,为保证大桥的寿命长久,福厦高铁安海湾跨海大桥的索塔钢锚梁和支座采用了耐海洋大气腐蚀钢,填补了我国的钢种空白。
所谓耐海洋大气腐蚀钢,是世界超级钢技术前沿水平的系列钢种之一,通过往钢材里加入微量镍元素,让钢材自身生成致密稳定的钝化锈层,阻止海水中氯离子的渗透,实现了“以锈制锈”的长效防腐效果。
由于跨海大桥位于沿海高风速带,海上多风,海风又会产生冲击,因此必须通过结构创新保证路面刚度,否则桥梁会因风产生严重的横向晃动和涡振现象。
如何设计出能抗风的结构,使大跨度跨海大桥避免了异常涡振,从而稳稳地立在海上?
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