ومع تطور التكنولوجيا والتكنولوجيا، أتاح التقدم المحرز في المواد والعمليات التحويلية العالية القوة فرصا وتحديات جديدة لتصميم هياكل الجسور. وتستخدم المطويات العالية الكثافة، وهي مادة ذات قوة عالية ومرونة عالية ومقاومة للإجهاد، على نطاق واسع في هياكل الجسور. سوف تعرض هذه الورقة خلفية وأهمية استخدام المواد ذات الكثافة العالية في هياكل الجسور، وتقدم لمحة عامة عن حالة البحوث ذات الصلة في الداخل والخارج، وتحلل المشاكل، وتستكشف اتجاهات البحوث ومغزاها في المستقبل.
وتطبق المواد ذات الكثافة العالية في هياكل الجسور في المقام الأول على الدعامات الرئيسية والسرامات والمراسي وما إلى ذلك. وفي الدراسات التي أجراها باحثون وطنيون ودوليون، تركز التصميم الأمثل للمواد ذات الكثافة العالية على اختيار المواد، وعمليات التصنيع، والربط، والتصميم الهيكلي. فعلى سبيل المثال، درس باحثون محليون استخدام الفولاذ عالي الكثافة في الدعامات الرئيسية، مما أدى إلى زيادة قدرة على التحمل ومتانة الجسور من خلال التصميم الأمثل. أما العلماء الأجانب، فقد ركزوا على استخدام الملحقات العالية الكثافة في دعامات الجسور، ودرسوا مدى حمولتها واستقرارها من خلال التجارب والمحاكاة العددية.
وفي الحالات العملية، حظي تطبيق المطويات العالية الكثافة في هياكل الجسور باهتمام واسع النطاق. فعلى سبيل المثال، تستخدم الدعامات الرئيسية لجسر كبير تقنيات لحام صفائح فولاذية عالية القوة، مما يزيد من حمولتها ومتانتها من خلال الاستخدام الأمثل لعملية اللحام وتصميم أعمال اللحام. وبالإضافة إلى ذلك، استخدم أحد الجسور عبر نهر يانغتسي مراسي ذات قوة عالية، مما أدى إلى خفض حجم المراسي ووزنها وتحسين قدرة على التحمل واستقرارها من خلال تحسين التصميم الهيكلي.
وتوفر برامجيات التحليل البصري المحدودة أداة فعالة لمحاكاة التطبيقات ذات المحتوى العالي في هياكل الجسور. ومن خلال التحليل الوصفي المحدود، يمكن الحصول على توزيع الإجهاد، والتشوهات، واستقرار الهياكل بالنسبة للمواد ذات الكثافة العالية في حالة التعرض. فعلى سبيل المثال، استخدم فريق البحوث برنامج التحليل البصري المحدود لوضع نماذج للعناصر الأساسية ذات الكثافة العالية، مما أسفر عن توزيع الإجهاد والتتشوهات للعناصر الرئيسية في مختلف ظروف العمل، مما وفر أساسا لمزيد من التصميم الأمثل.
إن تطبيق واستخدام المواد ذات الكثافة العالية في هياكل الجسور ورفع مستواها هما أمران هامان من الناحية العملية والقيمة البحثية النظرية. ويمكن استخلاص النتائج التالية من خلال استعراض عام لاستخدام واستخدام المواد ذات الكثافة العالية في هياكل الجسور وتحسينها الأمثل:
وتتزايد الاستعانة على نطاق واسع في هياكل الجسور بمميزات عالية من القوة، ومرونة، ومقاومة التعب.
وقد تم تحقيق العديد من النتائج الهامة للتصميم الأمثل للمواد ذات الكثافة العالية، الذي يركز أساسا على اختيار المواد، وعمليات المعالجة، والوصلات، والتصميم الهيكلي.
وتبين الأمثلة العملية أن الأساليب والتقنيات المستخدمة في استخدام المواد ذات الكثافة العالية في هياكل الجسور قد طبقت على نطاق واسع وأفضت إلى نتائج جيدة.
وتوفر برامجيات التحليل البصري المحدودة أداة فعالة للمحاكاة التحليلية لتطبيقات المواد ذات الكثافة العالية في هياكل الجسور، وتوفر الأساس لمزيد من التصميم الأمثل.
اتجاه البحث ومعناه في المستقبل:
تطوير وتطوير المواد ذات الكثافة العالية وزيادة أدائها: تتزايد متطلبات الأداء بالنسبة للمواد ذات الكثافة العالية مع تطور بنية الجسور نحو مستويات أعلى وأكثر قدرة على التحمل. ومن ثم، فإن دراسة المواد الجديدة من المواد ذات الكثافة العالية وعمليات تجهيزها من أجل تحسين أدائها وموثوقيتها المجتمعين، أمر مهم لتعزيز تطوير هياكل الجسور.
الاستخدام الأمثل المتعدد المستويات للمواد ذات الكثافة في هيكل الجسر: دمج الاستخدام الأمثل للمواد ذات الكثافة في هيكل الجسر من مستويات متعددة مثل المستويات الجزئية والشاملة والكلية، والكشف عن آليات الترابط والتأثير على جميع المستويات، وزيادة تحسين أداء هيكل الجسر ومتانته.
مزيج من تكنولوجيات التصنيع العالية الكثافة وتكنولوجيات التصنيع المتقدمة: تطبيق تقنيات ومعدات صناعية متقدمة، مثل الطباعة الثلاثية الأبعاد، والتجهيز الدقيق للغاية، وما إلى ذلك، من أجل تحقيق التصنيع الكفء والدقيق للمواد ذات الكثافة العالية، وتحسين نوعيتها وموثوقيتها، وخفض تكاليف التصنيع، وتشجيع الابتكار وتطوير هياكل الجسور.
تقييم السلامة وحفظ المواد ذات الكثافة العالية: وضع نظام سليم لتقييم السلامة ونظام صيانة من أجل استخدام المواد ذات الكثافة العالية في هياكل الجسور، وتحديد ومعالجة المخاطر الأمنية المحتملة في الوقت المناسب، وإطالة العمر النافع للجسر واستقراره الأداء.
