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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5 ?% B0 W( ?- P. c4 e, E! d5 r8 x5 h3 h 大跨度钢桥设计及典型案例连载系列来源于中铁大桥院技术报告PPT,所有内容均可以在本站免费阅读,如您需要下载完整版PDF请在本帖末尾处下载。 W9 i. j/ M3 d% B# J( [
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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……: D7 `6 ?) ^. G1 v. j0 e
铁路桥具有较为刚性的主梁 ! c: w7 q: d( m0 p; B0 {
/ R1 z/ t# ~* b$ J' f D 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0 g2 C, F! d6 W: ]* c8 I7 E# U
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动力性能要求高$ g d% ~5 [3 D& q4 M# [; Y
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‰。
! c/ n2 |: D; Y6 @5 m9 z8 g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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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。
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高速铁路大跨度桥梁的关键技术:
3 J6 O3 W. O% K+ i: k新材料:高性能的高强度结构钢
0 \3 X0 k2 l1 {' g, X新结构:板桁组合结构,钢正交异性板整体桥面结构! i5 e$ ?& L0 |, ]$ e
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
" y- J3 J0 n d9 \3 h" i2 v1 .碳素结构钢:低碳钢强度低,高碳钢焊接性差 5 \( a, G2 M( _5 o: I
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 : a& _9 e% M: b. d) l3 F
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 %8 k! \- n. r: l" q& T% `+ T
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中国、美国、欧洲及日本桥梁用结构钢" E" L% X# O3 T5 R. X7 w
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 | . L% t. ^' {$ P8 M
| SM490A、SM490B SM490YA、YB | Q370qC、D、E | $ O" Q! J& l6 a% B( ^
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| SM520B、SM520C | Q420qC、D、E |
5 N I1 C( ^; _ | S420N、S420NL | S420M、S420ML | 3 \. _8 @2 i+ K" F
| SM570 | Q460qC、D、E | HPS 70W [HPS485W] | S460N、S460NL | S460M、S460ML | S460Q、S460QL S460QL1 | % {; W+ u4 b1 Y% b b( U
| Q500qC、D、E | ( u& x* [6 z6 c
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| S500Q、S500QL S500QL1 | ) c8 ^4 ~1 ^) H
| Q550qC、D、E |
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$ e+ J( z* z9 X, P2 N' J- _! O | S550Q、S550QL S550QL1 | * @! r+ o" ~' A( ^
| Q620qC、D、E |
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| S620Q、S620QL S620QL1 | 5 W; q7 S( Y, f5 A" u* Z& B; [
| Q690qC、D、E | HPS 100W [HPS690W] |
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3 s* D! S2 w Z- `( t | S690Q、S690QL S690QL1 | 7 C- K9 E+ l+ `1 P
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/ M8 {) V" ]2 V U: v- j桥梁钢的发展方向:4 h Z! E' {3 d9 h9 T8 x
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。1 V* G4 A7 {$ _( @5 ?8 b; r* E
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 | ( |5 N* k3 G+ G" ^8 q, ~0 m" k
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: e+ y+ G4 e' D关注一个钢种的哪些性能?
9 S1 O$ g( N, E# _) T4 D高的强度:抗拉强度Rm和屈服点Rel比较高;
: F6 K9 Y6 f% A3 ?6 Q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 `- }( C) y7 K0 \, b) @ W% E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;
6 E! n4 R9 H {# t/ f# p1 {足够的变形能力:即塑性和韧性性能好,屈强比低;$ u. z, ?1 ^0 K2 p
抗层状撕裂性能:厚度方向性能好。9 ~$ Q+ U i8 I' f1 \" B0 a
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