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）

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

- o' Z; L4 H! a

大跨度钢桥设计及典型案例连载五：板桁组合结构新技术

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

/ I9 i5 s  l8 e5 P* ^& t+ M* o$ m

大跨度钢桥的建设，推动了材料与结构新技术发展……
& S. L$ o1 h6 b  D% n3 N; W$ n; K- i

铁路桥具有较为刚性的主梁

# X5 z6 |  e9 C+ d  O8 m1 N

        

        

        

        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' w# m, v& T% m( ]: Y
/ y  f3 ]$ Y2 r" G+ P/ y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‰。

$ O9 E3 x4 I3 z( Z9 O( |结构措施1-采用桁梁或桁拱以获得较好竖向刚度

        

        

        
- V) j/ C9 o2 {) i
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。

        

7 L- l' }. t  v: i- {1 ~高速铁路大跨度桥梁的关键技术：
4 G5 f' a7 Q3 k' R新材料：高性能的高强度结构钢
4 D3 c, F" T6 u( `' E' X新结构：板桁组合结构，钢正交异性板整体桥面结构
0 Z9 A( }- D) x新的建造技术：钢桁梁斜拉桥及钢桁拱桥创新技术
& g! z3 j4 o9 A; `
) `$ C% Z& q' e+ R) f7 r& M
8 g& X* V5 R: I2 y% {桥梁用结构钢
  K' W* Y  G. b6 R, A6 A2 f1 ．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 %
: J3 w) ?2 ~& Y. Z+ M% p1 H
5 Q5 _8 ~! ^- }- C中国、美国、欧洲及日本桥梁用结构钢

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	1 B+ c) [( X. S" s4 L: }		6 t5 @* v5 [4 `5 U& `1 |0 M1 P	, S, y: O1 M7 {, \* v9 F	SM520B、SM520C
Q420qC、D、E		S420N、S420NL	S420M、S420ML	! n9 K; c- h; T9 [- F- Q	SM570
Q460qC、D、E	HPS  70W  [HPS485W]	S460N、S460NL	S460M、S460ML	S460Q、S460QL  S460QL1
Q500qC、D、E	) E2 l8 f9 ]) W	# m. e1 x* H( M, x9 q' i8 g	+ q$ ?6 K0 b/ p	S500Q、S500QL  S500QL1
Q550qC、D、E	8 s" t5 n' u- F3 w( D8 y	* N* Y" [( {! C$ z* ^$ ^	3 w6 W% r# D1 k: @: h0 W! @# J	S550Q、S550QL  S550QL1	, j9 J8 x  A) k/ o4 F
Q620qC、D、E	6 E4 [7 b" F8 j) X8 Y	4 r; l3 M. n  m2 t		S620Q、S620QL  S620QL1
Q690qC、D、E	HPS  100W  [HPS690W]			S690Q、S690QL  S690QL1

# |- c: n) L" t' k
1 \" }: M+ r: r4 F6 p
. A" p7 {( ?" b: c7 N- R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。
% y% y3 c& B" k5 o* L

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

        

4 R/ q7 s( v# l" K% m' S1 m
! g$ ~5 E8 I% a* y- T8 V

        
7 h4 g. l( `6 |" h3 {

        

; p( R+ r% f$ C: u2 k( I

        
, c/ c' R- C3 c, v" K% h
/ [) B  c8 z* g) V/ ?
$ \; |- L  T& g; R

        

关注一个钢种的哪些性能？
5 ]9 }! X- l$ M: ~) A  m! f7 }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；
; ?! F1 i8 h. N$ ~  j# B9 H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。
; {/ j, K4 N! }' U- `& }; b

! L. k, G  g# M" j1 Q6 }+ m