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：
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内容共包括以下共7篇（点击可直接打开帖子）

大跨度钢桥设计及典型案例连载一：大跨度钢桥工程实例

大跨度钢桥设计及典型案例连载二：钢桁梁及整体节点设计

大跨度钢桥设计及典型案例连载三：钢箱梁及板结构设计

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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大跨度钢桥设计及典型案例连载五：板桁组合结构新技术

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大跨度钢桥设计及典型案例连载六：钢桁梁斜拉桥的技术创新

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大跨度钢桥设计及典型案例连载七：钢拱桥建造关键技术

; ^+ H& u" ~: X$ I2 P- Z& ^% p大跨度钢桥的建设，推动了材料与结构新技术发展……
* z1 H( X5 I- E7 a1 A4 T

铁路桥具有较为刚性的主梁

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        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

        

% k  `( o( |) |* x& p  u, ~6 \动力性能要求高

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‰。

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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6 }! {, H0 n% \; D高速铁路大跨度桥梁的关键技术：
新材料：高性能的高强度结构钢
新结构：板桁组合结构，钢正交异性板整体桥面结构
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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6 X& B9 F7 J0 X1 c: T' X$ x
0 V! ^; ^* |2 t7 k8 L/ W6 r6 F桥梁用结构钢
1 ．碳素结构钢：低碳钢强度低，高碳钢焊接性差
9 U; ^7 T5 \$ W( }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
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 %
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* z2 Q/ S! Q$ |中国、美国、欧洲及日本桥梁用结构钢
% g" W/ v  Y  g, K0 M% z: A: ?

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		SM490A、SM490B    SM490YA、YB
Q370qC、D、E			/ T* R( @* I4 K$ Z* ~% P5 z+ z& y		SM520B、SM520C
Q420qC、D、E		S420N、S420NL	S420M、S420ML	) Q4 n' `5 n# n8 z	SM570
Q460qC、D、E	HPS  70W  [HPS485W]	S460N、S460NL	S460M、S460ML	S460Q、S460QL  S460QL1	3 b9 ?3 R" r; _7 m! J4 X
Q500qC、D、E	" b9 U4 s% N" u. A  N4 W" p	/ }8 D* D; f( V/ J1 t  u  `) t6 {		S500Q、S500QL  S500QL1	& _: K' s# T! ^' `: C) Y1 T  X
Q550qC、D、E	9 T" D5 w; b. ?. ~1 }4 L8 w	) n8 k2 |& }4 q. K	5 t$ B' m. l6 v& U# g5 f) W	S550Q、S550QL  S550QL1	1 a7 A6 ]& F& h
Q620qC、D、E	( j4 g/ Q! W. O/ x: n			S620Q、S620QL  S620QL1
Q690qC、D、E	HPS  100W  [HPS690W]			S690Q、S690QL  S690QL1

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+ P' S  ?) L9 E  V2 [" o+ D, u
桥梁钢的发展方向：
; e6 g/ W" P8 ]/ B* a+ 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。
, _. V9 p( r* T0 w) x

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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/ c7 d6 f: }3 E1 G) G+ I8 Y9 U% n& d关注一个钢种的哪些性能？
高的强度：抗拉强度Rm和屈服点Rel比较高；
* V5 _9 r, v$ y' U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；
& C0 F# o( u4 ]9 u; ?) H* Z& b! ^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；
足够的变形能力：即塑性和韧性性能好，屈强比低；
( b4 `8 ?. |2 S1 a1 {抗层状撕裂性能：厚度方向性能好。
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