鋁合金之所以在橋梁中得到廣泛的應(yīng)用，主要是其具有較多鋼和混凝土結(jié)構(gòu)所不可匹敵的優(yōu)點(diǎn)。正確認(rèn)識(shí)鋁合金的性能特點(diǎn)不但能夠認(rèn)清其在橋梁上得到廣泛應(yīng)用的原因，而且能夠?yàn)殇X合金橋梁的設(shè)計(jì)給予幫助。
一、 物理、化學(xué)、力學(xué)性能
�。�1）密度：鋁合金的密度約為鋼的1/3左右，具有較高的比強(qiáng)度，有利于橋梁的減重，提高橋梁的負(fù)載能力。
�。�2）熱膨脹系數(shù)：鋁合金的線熱膨脹系數(shù)為1.881×10-5/℃ ~ 2.360×10-5/℃，約為鋼和混凝土結(jié)構(gòu)的2倍，因此，在設(shè)計(jì)使用中必須注意熱脹冷縮帶來的尺寸影響。
�。�3）耐蝕性：鋁合金能夠在自然條件下形成氧化膜，對(duì)內(nèi)部材料形成保護(hù)，具有良好的耐蝕性，無需進(jìn)行表面涂層防護(hù)，因此具有高的服役壽命和低的維護(hù)費(fèi)用。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，在高鹽含量與污染物環(huán)境下，鋁材料、耐候鋼和低碳鋼的厚度腐蝕速率分別為0.0194mm/年、0.81mm/年和2.19mm/年。
�。�4）強(qiáng)度：與低碳結(jié)構(gòu)鋼相比，常用5系和6系鋁合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度在110 - 350MPa間，力學(xué)性能可觀，而且隨著技術(shù)水平的提高，更高強(qiáng)度鋁合金材料的研發(fā)成為可能。
�。�5）焊接性能：與鋼相比，鋁合金焊合區(qū)力學(xué)性能損失較大，但通過優(yōu)化焊接工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可進(jìn)行有效地彌補(bǔ)，如攪拌摩擦焊能夠很好地將鋁合金進(jìn)行焊接并使焊合區(qū)力學(xué)性能保持或提高。
�。�6）疲勞性能：鋁合金的疲勞強(qiáng)度低于鋼，最初設(shè)計(jì)規(guī)定為鋼疲勞強(qiáng)度的1/3，但鋁合金可通過擠壓加工實(shí)現(xiàn)整體成形，避免焊接導(dǎo)致的疲勞強(qiáng)度降低，而且可使局部壁厚增大，從而降低應(yīng)力的影響。
�。�7）韌性：鋁合金具有高韌性和低塑性斷裂抗力，與鋼相比，無明顯低溫塑性-脆性轉(zhuǎn)變特性，這一特點(diǎn)使其在某些低溫環(huán)境下應(yīng)用非常有優(yōu)勢(shì)。
二、 經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境影響特性
鋁合金結(jié)構(gòu)橋梁造價(jià)雖然約為鋼或混凝土結(jié)構(gòu)橋梁的兩倍甚至更高，但其可加工性強(qiáng)，加工費(fèi)用低，維護(hù)費(fèi)用低，服役周期長(zhǎng)，總體費(fèi)用算來，與傳統(tǒng)鋼或混凝土結(jié)構(gòu)橋梁費(fèi)用持平或略低。
鋁合金良好的耐蝕性無需定期的噴漆防腐維護(hù)，一定程度上減少了對(duì)環(huán)境的危害；整體結(jié)構(gòu)組裝可大大縮短施工周期，縮短交通恢復(fù)期限；鋁合金回收能耗僅電解鋁的5%，可循環(huán)再次利用率大，回收率可達(dá)到90%以上(是鋼材回收率的5倍以上)，基本和鋁錠價(jià)格差異不大，是典型的綠色環(huán)保材料。
