大跨度钢桥设计及典型案例连载四:系列高性能结构钢
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内容共包括以下共7篇(点击可直接打开帖子) & j, P. G' ~ {4 ~, x+ Y/ U* T+ P( m
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大跨度钢桥的建设,推动了材料与结构新技术发展……
% K0 |7 Q8 k" i4 V7 |* ~. v/ Q5 T; m铁路桥具有较为刚性的主梁
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" O8 O ?8 B. B 铁路桥具有较为刚性的主梁,除了总体的体系刚度,还需要良好的桥面局部刚度,因此主梁采用钢桁梁较多
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动力性能要求高: G# ~. |7 O( X5 L+ p" b0 x, o
其次,应尽可能选用阻尼大的结构并具有一定的参振质量,抑制桥 上列车的振动响应。 第三,桥上列车的振动响应与线路条件(尤其是轨道不平顺)有较大关系,因此也需要具备足够的桥面整体性。 另外,列车运行对轨道匀顺性有较高的要求,梁端转角限值竖向转角≤2‰、水平转角≤1‰。
7 ~ g1 H" \- D* J) M结构措施1-采用桁梁或桁拱以获得较好竖向刚度
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4 n# M; r7 n: b$ [桥面结构采用多横梁与纵梁、纵肋、弦杆结合的整体桥面结构,能较好地满足高速行车性能要求。3 b) G$ C* \( @
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高速铁路大跨度桥梁的关键技术:* u) i9 T$ j8 v; s( k
新材料:高性能的高强度结构钢
& a7 c. U6 M- v" r/ ~* R- [5 e新结构:板桁组合结构,钢正交异性板整体桥面结构! u+ ?* }( f: P
新的建造技术:钢桁梁斜拉桥及钢桁拱桥创新技术
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桥梁用结构钢
7 O$ D8 M- h9 u+ t0 w& D6 J0 }1 .碳素结构钢:低碳钢强度低,高碳钢焊接性差 ' Q. z; _/ {% b; X, O/ O" @
2 .低合金高强度结构钢:添加少量合金元素,提高强度、细化晶粒、改善性能 " _# e' ]! @, ^ w' J4 U' ]3 C+ I
3 .高强钢丝和钢索材料:由优质碳素钢经过多次冷拔而成,抗拉强度 1670-1960MPa,伸长率较低 4 %; B: k2 |4 ~0 t; A* d9 ` _: R
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中国、美国、欧洲及日本桥梁用结构钢
# o: h; k% Y8 X- i GB 714-2008 | ASTM A709-11 | EN10025-3:2004 | EN10025-4:2004 | EN10025-6:2004 | JIS G 3106-2008 | Q345qC、D | 50、50W、HPS 50W[HPS345W] | S355N、S355NL | S355M、S355ML | 1 [3 ~ T0 j2 c7 H* A T6 k
| SM490A、SM490B SM490YA、YB | Q370qC、D、E |
, t4 t" f; q5 E! m3 P0 D5 R |
6 i8 y2 Z- H: H# |) W6 |& ] |
4 F% k4 X/ {) B- Q! X: R. m2 E | # w) Z. w6 f+ w
| SM520B、SM520C | Q420qC、D、E | 8 T! f' b6 Y: u# O
| S420N、S420NL | S420M、S420ML |
! n; X3 }/ F3 h* M& ? | SM570 | Q460qC、D、E | HPS 70W [HPS485W] | S460N、S460NL | S460M、S460ML | S460Q、S460QL S460QL1 | 7 a, A9 L1 h! Q* r- r' H& F/ P
| Q500qC、D、E | , Y/ ~" |' M' d# W# E" l$ z
| o* O" A. J8 r1 ` u! F# |
| f0 v; {1 D+ n4 u; k( D* U7 P
| S500Q、S500QL S500QL1 |
: n2 ?3 H% A( A* F* g$ ?! W2 L | Q550qC、D、E | # \# n% U2 G9 s" @: {# X2 P4 x
| ' {! ^- |1 ]' [$ {
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5 Y! U" O0 l" z6 k! Q | S550Q、S550QL S550QL1 | / G" A& x( V7 X& H) v) ?
| Q620qC、D、E | ( L d( s( P2 i r$ G d
| . D- a- ]0 G) {: v
| ( N* I6 O" V( r
| S620Q、S620QL S620QL1 |
6 L# b! m$ ?; Q% @6 z. B | Q690qC、D、E | HPS 100W [HPS690W] | 9 E0 }2 N ]& s8 J( M
| 8 B1 d% E5 h% y$ Q( _8 T r
| S690Q、S690QL S690QL1 | $ o* }" m6 f1 ~+ [( n7 u
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+ @( F& ?# Y" g4 Q% R2 {桥梁钢的发展方向:' O! ~) F- P) _# ?" N
除Q370外,Q420及Q500也会成为桥梁的主力钢种;近年来,在桥梁上运用高性能钢已经成为研究热点;美国HPS-70W、 HPS-100W 钢和日本的SMA570W钢已经得到运用;耐候钢成为了高性能钢的一个发展方向,逐步在桥梁上得到运用。
- ?; w0 H( R4 z9 {& I: p+ |7 V* b, U GB1591-2010 | 低合金高强结构钢 √ | GB714-2008 | 桥梁用结构钢结构钢 √ | GB5313-2010 | 厚度方向性能钢板结构钢 √ | GB19879-2005 | 建筑结构用钢板结构钢 √ | GB4171-2008 | 耐候结构钢 | GB16270-2009 | 高强度结构用调质板 |
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关注一个钢种的哪些性能?6 \) _+ C( |+ s/ e) `6 J
高的强度:抗拉强度Rm和屈服点Rel比较高;
) V+ C- c' c; G2 Y7 J良好的焊接性能:碳当量Ceq、焊接裂纹敏感性指数Pcm低,P、S含量低;+ [) `+ ]9 M0 n! f; ]* U
优异的防断性能:低温冲击韧性、纤维断面率适应低温及冲击荷载作用;
3 f" T- ~1 J2 o& Z# v足够的变形能力:即塑性和韧性性能好,屈强比低;
; C: n4 w0 \# D7 ]0 a抗层状撕裂性能:厚度方向性能好。
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