大跨度钢桥设计及典型案例连载四:系列高性能结构钢
编者按:
0 @( t/ r, R6 V: U7 ] c' m( ` 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。, g( p+ D+ |- h c6 W1 R' i ~
内容共包括以下共7篇(点击可直接打开帖子)
9 S" G; ~; Y! ^" v% v' v
' {# h) W2 q- X! `7 R/ a" v& D* h- V9 X( c9 g9 \( M* _6 O2 k3 x
& v# S# M$ B7 \5 R& J" v) W; V6 n* e
* P/ H5 @6 k2 Q+ Q, R9 X
0 g" c! E6 t: K- X" L" l1 T; f/ p
6 ]' Z( C5 G$ H0 U3 r
8 w5 L' n; D) D$ l& l$ ?/ Q& |
( ^6 P4 A! }( V* w; y
2 k5 x- r; g( K, v& u6 S2 Z大跨度钢桥的建设,推动了材料与结构新技术发展……6 U |5 T& v) Y
铁路桥具有较为刚性的主梁 , Q0 c% ~4 L# L% J4 |) X8 I% y
* p0 y! f& [! b# i5 U
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 N9 P6 o+ y$ B' e/ g, V
& n9 g% g" _0 v' y! z9 X
* U6 P! {; O" p6 J动力性能要求高2 v |) c. Z. d
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‰。
1 e+ S$ [4 ]9 f7 s) ]3 Z7 q结构措施1-采用桁梁或桁拱以获得较好竖向刚度
& z$ g( [& x8 a( ]: C% |
) q3 Q1 t# r8 L+ Y) d' Y3 P. L
6 K7 a1 h, A: Y+ ~" J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。
6 P$ j3 R) Q9 D [) K5 j9 p " L0 a- ]1 w y! e9 `* |
& m. X* t; F% ~4 O! P( \
高速铁路大跨度桥梁的关键技术:
& ]" _' u0 Y6 ~% f/ n7 T5 O新材料:高性能的高强度结构钢
a, P c/ i2 S8 K8 h新结构:板桁组合结构,钢正交异性板整体桥面结构. p0 L+ X$ X! P1 P- Y! U
新的建造技术:钢桁梁斜拉桥及钢桁拱桥创新技术+ Z- B3 ^4 n7 m0 U+ X' k( C( K
, o& c+ o1 |* B: B# F) ^
; R" W0 n! K& u" z9 z/ [
桥梁用结构钢
' ?( A8 J! x; s8 Z0 q9 \7 L1 .碳素结构钢:低碳钢强度低,高碳钢焊接性差
( X( P$ N8 p/ b2 .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 / F6 D, t+ ]: w/ @" t
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 %
: q, A6 \( B/ n! e" Z$ C+ d) y4 a
) ^1 C: o5 J" ^9 M$ N中国、美国、欧洲及日本桥梁用结构钢
) a4 s! n! H" n+ X 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 |
" Y: ~3 z& m/ p8 R/ I | SM490A、SM490B SM490YA、YB | Q370qC、D、E |
" @5 b$ M$ K# G' v) f |
# D' k5 Q; `; I |
' Z8 F% I2 ]9 g! N4 V* B5 ?" s* t2 x | ( W$ f, B: b" f* T7 D/ k/ C
| SM520B、SM520C | Q420qC、D、E | # l9 b* X4 n( E3 G' g
| S420N、S420NL | S420M、S420ML | & H+ ^8 U- y; g# A( Z6 [5 j+ l
| SM570 | Q460qC、D、E | HPS 70W [HPS485W] | S460N、S460NL | S460M、S460ML | S460Q、S460QL S460QL1 | : i, @* C3 j2 k5 q5 b1 U
| Q500qC、D、E | 5 C* k* `. _0 x% T" b N0 C
| 1 m( I: _) p9 O2 A& C7 ~/ V" s
| & G( h9 k/ K& p+ Z6 {0 {; G
| S500Q、S500QL S500QL1 | s; R, e$ R% l+ Z0 ]
| Q550qC、D、E |
8 E+ X6 D2 n# c5 T7 W |
% G4 O: \! p; S. Y. F( z | ! C& y' [' }7 w- S2 `: l
| S550Q、S550QL S550QL1 |
8 H) i3 B. o3 e! t | Q620qC、D、E | a; ?: j+ u$ y5 T8 I) l
|
]6 p0 z( Z4 L5 t9 j! b |
2 B' k: V8 P& A1 T+ `$ l j | S620Q、S620QL S620QL1 |
" n8 K6 g& \. S: a# d | Q690qC、D、E | HPS 100W [HPS690W] | 9 H: E0 r: X+ ~, Z$ E
| : P; ?/ c% E$ D1 q" L1 A, i
| S690Q、S690QL S690QL1 |
( ?# n9 C( ^( c: ~) L6 |% ]4 j |
+ `% q2 T" i% H' A' d2 s1 _+ Y' I3 e2 e' [! l8 R' |: v
$ d6 D$ R' X9 h; m% G/ s
桥梁钢的发展方向:
; l* c9 |' t9 d/ {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。5 H* a- A) L( Q: J! ^& r: v
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 | , A: G( Q- p3 U% A8 t3 ?5 m
; \- g& x- w4 N0 m; X4 M3 T & ^. J' t# `5 a# S
- W3 j+ W) z$ v
. c) Q) e' v+ C# n) z$ k, j
- k% U+ Y D( v& u6 z F
# q) x6 q% l! ~; Z9 \$ i6 q" T4 h- X$ {5 m6 d7 T
M$ k5 _- @+ z) T6 p! F
3 K% l5 z3 Q" i
* E5 G1 t ^. d4 Y3 r5 V
! s/ u7 y) P! J( c5 t+ {9 g+ a) @2 e
- A9 g- Z$ D; [8 r- ^
+ \( G, `* o K& [3 J, C 9 T: Y8 D* y0 s0 {1 J' @
' `: }2 U7 h+ y关注一个钢种的哪些性能?
0 i3 y/ u- \: h& r1 `1 Y高的强度:抗拉强度Rm和屈服点Rel比较高;3 [9 e6 {- L1 P, `/ R1 P! W
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;
5 b; r& ?; l" F7 N8 F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;
) R- d* A3 m3 f7 ~7 T足够的变形能力:即塑性和韧性性能好,屈强比低;
9 U" m/ r2 v9 ]! D, X' w抗层状撕裂性能:厚度方向性能好。" J/ S8 N, [3 P7 k( _# i& k3 R
$ d3 D* |! O; a, a; F/ L( U9 }
/ u$ s1 z/ m6 R8 Q$ W' G1 [0 B
2 U, r. Y8 h$ |0 N2 P" G; D# t
|
|