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

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

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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大跨度钢桥的建设，推动了材料与结构新技术发展……
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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

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8 B' e- O# J. m/ G6 ?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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! u' J8 q" @5 c: A3 z+ q7 {- m" O' N高速铁路大跨度桥梁的关键技术：
, X/ X. _* t7 C; V; v) c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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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
1 o6 X) D( \6 k2 ．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
1 @, M# S; c" x0 z$ I3 ．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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) x6 q6 W2 l( ?中国、美国、欧洲及日本桥梁用结构钢
( j) C' N) y# q8 |. b1 N7 r* n

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	, }* Q3 h2 [; n9 P	SM490A、SM490B    SM490YA、YB
Q370qC、D、E	" P1 w1 v- W* X' |	* }: H$ m( g. I, t- |	1 H9 [$ f& a" N" T" L1 F* l0 v" f, M. @		SM520B、SM520C
Q420qC、D、E		S420N、S420NL	S420M、S420ML	* W- l* s5 a3 f" ~6 ^/ n9 ]	SM570
Q460qC、D、E	HPS  70W  [HPS485W]	S460N、S460NL	S460M、S460ML	S460Q、S460QL  S460QL1	" Y: A3 c3 F( \$ b9 A1 d
Q500qC、D、E	4 T! C" ]; `4 Q: M8 V0 n$ p3 \	5 R  \5 L) H# c		S500Q、S500QL  S500QL1	7 U) f0 f) `5 ^$ n
Q550qC、D、E		1 P. l3 {/ @8 Y( K		S550Q、S550QL  S550QL1
Q620qC、D、E			4 I5 S: {- B* G0 @! o- ^) l	S620Q、S620QL  S620QL1	9 H) @0 ]" @1 u) C5 D
Q690qC、D、E	HPS  100W  [HPS690W]	3 ~: w( }7 U8 r+ v	7 k& o* [6 a0 }7 b1 r# }! x	S690Q、S690QL  S690QL1

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桥梁钢的发展方向：
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。
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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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关注一个钢种的哪些性能？
$ k" N7 e3 W2 j, p7 u4 P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；
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；
抗层状撕裂性能：厚度方向性能好。

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