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：
        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。

内容共包括以下共7篇（点击可直接打开帖子）

% p8 i! Q' Q  p5 T7 I

大跨度钢桥设计及典型案例连载一：大跨度钢桥工程实例

' P6 [6 U0 W( p) q# f

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

8 V* h7 z; P% ^- z/ l

大跨度钢桥设计及典型案例连载三：钢箱梁及板结构设计

6 D) Z5 y( M# ^4 ]- _% [; h

大跨度钢桥设计及典型案例连载四：系列高性能结构钢

' T4 l6 ]6 w+ R- l  i- j

大跨度钢桥设计及典型案例连载五：板桁组合结构新技术

, n0 z& t0 d4 O8 J$ j2 S, `

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

$ v! o( V, W9 ~/ H. m. H
" Z: }% l( E5 j: p& [
( m& b; \6 z( u% S大跨度钢桥的建设，推动了材料与结构新技术发展……
( @* g( @8 v1 y# ]( g4 c- ]

铁路桥具有较为刚性的主梁

. O; ^" Y  F2 l; _) J

        

        

        
" J! Q5 k; A4 }$ U# p

        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

        
: u! z6 K  e, }* f
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

        

        

        
* L* P$ g0 n( ?8 k! k7 y* g6 n3 n
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。

        

高速铁路大跨度桥梁的关键技术：
2 U$ s& U. ?) q% V; R/ S新材料：高性能的高强度结构钢
* x3 Q: R9 U: h8 S0 j& z6 ^新结构：板桁组合结构，钢正交异性板整体桥面结构
8 i5 \. ^5 t3 ~, J新的建造技术：钢桁梁斜拉桥及钢桁拱桥创新技术
, Y6 m$ o, g# Z/ i( ?
& f" l/ V9 X. d: t; n1 {
% t6 R4 Y5 J8 Y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
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 %
: p- q+ _$ d) o. f% X. V5 h
中国、美国、欧洲及日本桥梁用结构钢
2 g! A; V0 v& q: g: t9 o

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	$ J3 C& ]: N' J2 G	SM490A、SM490B    SM490YA、YB
Q370qC、D、E	0 S1 n  J0 G2 r0 ~	3 N3 M! H6 I6 R7 B$ F	" ?* h: ?; p5 T5 }		SM520B、SM520C
Q420qC、D、E		S420N、S420NL	S420M、S420ML	. V8 ^; u5 X/ b+ ~  u	SM570
Q460qC、D、E	HPS  70W  [HPS485W]	S460N、S460NL	S460M、S460ML	S460Q、S460QL  S460QL1	, G" D3 E; Z& _1 W1 D  [6 E+ P
Q500qC、D、E	; X8 W& \- s  t: D# \		& h$ ?4 m- t1 \$ o6 b+ A! B	S500Q、S500QL  S500QL1
Q550qC、D、E		; M: l. C+ Y) B7 J% l) y7 w	) x' X1 @$ F7 b- S5 }: G	S550Q、S550QL  S550QL1	: A+ M) \1 y9 ]% n7 w
Q620qC、D、E				S620Q、S620QL  S620QL1	8 g& {1 I& s' H" ^
Q690qC、D、E	HPS  100W  [HPS690W]		$ M( P) S+ f& T' u8 r# X' B	S690Q、S690QL  S690QL1	9 V  e5 R. f7 F/ I

0 m' I& {8 ]$ F+ D  V
4 ]! _% H5 D9 l% D) ?7 I' Y7 d
4 T, ]$ O$ Q  {( O) T# P' s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。
: `' M' H, z2 H# F

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

3 n, x7 y- p- K1 R1 z# U
" {5 Y% c+ u2 v

        

0 d* W% P$ C" |: \9 S& z. m" |0 E& C# W

        


7 x: N; K. u3 J( f. D' H

        

# y4 i: ?- d4 C) N9 d' O$ {  t

        
9 n1 F$ s3 \$ t
9 A. h" F) d# y. U8 K" {

        
( n1 z0 z0 q( e4 c: I8 W1 c
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；
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；
9 N6 T- u" S6 k- D- T+ S6 m抗层状撕裂性能：厚度方向性能好。
" b$ U+ _9 N( u4 p" ~, U! `, h, X
( T% ]# h( i. c, B