|
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：1 F* ^( Z/ d9 `9 A* t
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。" s! C* L0 ~5 i! g' T
内容共包括以下共7篇（点击可直接打开帖子）
6 n s F' c* y! D y7 y8 c8 `( j! O4 _: l
5 D& m% Q! w: e* `2 A! B, T8 f
) k. V3 z5 Y9 g2 t2 t4 ?
7 S) a# E1 {6 r$ P! m* S- `$ c* r
- V& ]! D! M6 ~! P% w- ^, [$ T4 ^; v' \/ s. \; h1 k' |. r
1 w- Q! q5 ]* O+ d' s8 G/ U3 e* k$ ^, T8 x
$ z/ U8 d7 v/ a' K大跨度钢桥的建设，推动了材料与结构新技术发展……- q% \$ { |' U
铁路桥具有较为刚性的主梁
/ T8 l, D# }( n+ ]
/ A6 i, ]* `! c8 ?7 K 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
, I: u, t, u# k. b# W" s
1 K- b; C( b. t& H2 p" `# V& ~% g9 _# o2 l, M. b
动力性能要求高( X* l6 D- P- w" z/ m8 E! 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‰。 5 g* |3 \! m4 n- ], j- Q3 ^
结构措施1-采用桁梁或桁拱以获得较好竖向刚度
; Y( z% X, ~ B2 s/ V: K
7 M. r8 H9 q0 S9 l) W3 d( i/ g# t& z- h$ {
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。
' [( E- Q: I/ P. P- X8 A - x5 s8 u* l4 X3 Z1 G% Y* h- n4 R# }
8 X+ z1 \) V- g k
高速铁路大跨度桥梁的关键技术：
: i4 O6 Y$ A) K8 h/ `* Z新材料：高性能的高强度结构钢 i# t R5 Y8 N1 N
新结构：板桁组合结构，钢正交异性板整体桥面结构0 V3 n+ l# e! j
新的建造技术：钢桁梁斜拉桥及钢桁拱桥创新技术0 Y5 J/ Y/ i6 h* k0 w; g( U7 R
4 M1 g& H; E" c' t- n
9 I7 T: f* N% Z/ B% d; |4 @
桥梁用结构钢
* ~4 T# a# o' {6 t1 ．碳素结构钢：低碳钢强度低，高碳钢焊接性差 4 Q8 ^/ Y- B8 I' _. F N# \
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
0 N; P9 [9 o$ E; U, J3 ．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 %
$ g- Y4 D" u- }, s$ z5 A ]' h% Y# ]4 P* C# T
中国、美国、欧洲及日本桥梁用结构钢* `2 N" e, ~) Q/ ~$ | Q& L2 H
| 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 | 0 o- G! @, [" C
| SM490A、SM490B SM490YA、YB | | Q370qC、D、E | 1 i+ A, V, H0 q1 S' g
| 5 P. P. L' X- o0 b/ L2 Y* w' e
| 8 Y6 E( X" Q1 L5 {$ {
|
) J2 b# Y! F0 h; H" A# @1 g | SM520B、SM520C | | Q420qC、D、E |
9 h+ k: Y3 g% j d d+ O | S420N、S420NL | S420M、S420ML |
2 @& Z1 X) n$ I( w4 O- A | SM570 | | Q460qC、D、E | HPS 70W [HPS485W] | S460N、S460NL | S460M、S460ML | S460Q、S460QL S460QL1 | . w- P4 J3 C1 \' M' \( r' {* x
| | Q500qC、D、E |
9 J* G/ d" [& W, x; F; r2 |6 a4 M | ! K% ?) Z6 @ D
|
, q7 ~" b9 N7 W | S500Q、S500QL S500QL1 | " [! d' }$ u6 J1 s |. L
| | Q550qC、D、E |
* h+ z3 E; u3 m1 ~' i+ E! J | * `0 j3 v! R4 l$ X
|
3 ^" k' X# z3 {% [8 d" d | S550Q、S550QL S550QL1 | & J& f* b+ W! G4 c5 }: u
| | Q620qC、D、E |
0 [/ g5 d8 T2 L | * Z: A4 r( F& C
|
2 C) F# C- d4 n: t, @9 x | S620Q、S620QL S620QL1 |
( m6 L' ]8 U' Z | | Q690qC、D、E | HPS 100W [HPS690W] | $ ?3 @* c! R- |- E- R M7 a& h
|
8 r3 o! h% o# `( u | S690Q、S690QL S690QL1 | + J& D0 c3 O" u+ ?' G" d
|
8 _( E1 u$ k# N8 T0 I- C8 {% y9 k( d7 ^- r: [7 w' H
3 P9 W$ q+ }# b5 F$ j2 e1 R! G桥梁钢的发展方向：& _3 C) R5 g2 K. T
除Q370外，Q420及Q500也会成为桥梁的主力钢种；近年来，在桥梁上运用高性能钢已经成为研究热点；美国HPS-70W、 HPS-100W 钢和日本的SMA570W钢已经得到运用；耐候钢成为了高性能钢的一个发展方向，逐步在桥梁上得到运用。
; T0 m- Q0 i* j4 S# ?& x| GB1591-2010 | 低合金高强结构钢 √ | | GB714-2008 | 桥梁用结构钢结构钢 √ | | GB5313-2010 | 厚度方向性能钢板结构钢 √ | | GB19879-2005 | 建筑结构用钢板结构钢 √ | | GB4171-2008 | 耐候结构钢 | | GB16270-2009 | 高强度结构用调质板 |
5 d+ }: J) G. m* Z) x% i9 c
7 R6 e! D5 u/ l
8 i6 c6 t; o- A5 q& b. I, y
9 V! Q5 `5 C( L$ f ~
! p. L2 z) A T |
/ M9 J0 f( o0 z) T' j* ]' U! r7 e/ d) K( a! D# E s9 I- f
2 L1 q0 D3 Z2 L6 d' o( } 1 |! f" C* m) y# D' ^. E) N; g
" B8 f* ?. z* _; A8 }
. C' M6 |0 K0 m0 l6 c+ S7 a
" |# y6 o( ~& \2 _1 _+ B* D: W3 b( Y2 Q; {; o: F" j
/ b1 q$ E h5 X8 S6 r1 E6 ^
; q @/ Z5 A$ A9 n) V( Y$ {3 A) V
2 s P( Z/ T" ?, H E关注一个钢种的哪些性能？7 B8 K6 J2 g# r; a0 S5 q3 s, D
高的强度：抗拉强度Rm和屈服点Rel比较高；
+ c0 [2 ^ G/ E良好的焊接性能：碳当量Ceq、焊接裂纹敏感性指数Pcm低，P、S含量低；
3 p, Q' Y" g; m% v# b优异的防断性能：低温冲击韧性、纤维断面率适应低温及冲击荷载作用；% a- e+ ]) j$ \5 s ?8 z
足够的变形能力：即塑性和韧性性能好，屈强比低；3 {4 m8 f! c* x n5 o
抗层状撕裂性能：厚度方向性能好。* S4 I' A+ l! c- ?# \) J8 e$ z
% Z/ V& n+ E/ z6 n4 q5 D! d
5 M) T& `0 \, n1 |# I+ S* U! L3 S0 W5 a6 m! u
|
|
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡
