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）

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大跨度钢桥设计及典型案例连载一：大跨度钢桥工程实例

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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

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

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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……

铁路桥具有较为刚性的主梁

        

        

        

        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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* U6 P! {; O" p6 J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‰。

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
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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。
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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
新的建造技术：钢桁梁斜拉桥及钢桁拱桥创新技术


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
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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) ^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		SM520B、SM520C
Q420qC、D、E		S420N、S420NL	S420M、S420ML		SM570
Q460qC、D、E	HPS  70W  [HPS485W]	S460N、S460NL	S460M、S460ML	S460Q、S460QL  S460QL1
Q500qC、D、E				S500Q、S500QL  S500QL1
Q550qC、D、E	8 E+ X6 D2 n# c5 T7 W	% G4 O: \! p; S. Y. F( z		S550Q、S550QL  S550QL1	8 H) i3 B. o3 e! t
Q620qC、D、E		]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]			S690Q、S690QL  S690QL1	( ?# n9 C( ^( c: ~) L6 |% ]4 j

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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。

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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+ \( G, `* o  K& [3 J, C

        

' `: }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；
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。