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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:9 {7 l# g3 b' ~" C1 i( h3 j' u
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。
0 w% A& H7 p& Y, y b2 I* T内容共包括以下共7篇(点击可直接打开帖子) & J( B% \; p7 d; n
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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……
; e s: ^9 S4 C) K1 e7 G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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动力性能要求高
; O% j; O. v2 E& x, C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‰。
7 v6 b9 n3 L7 W+ w1 o% C- F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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/ R4 X/ J* N0 j! X/ l9 S `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。5 m8 h/ [ ~, X" `
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" B n1 J) c2 B+ E( ]6 C) i" ]8 O高速铁路大跨度桥梁的关键技术:( _5 ^5 D/ [! g5 Z* T; }
新材料:高性能的高强度结构钢! }1 Q" d* F, ?" {
新结构:板桁组合结构,钢正交异性板整体桥面结构
: G- ]! }' q$ |新的建造技术:钢桁梁斜拉桥及钢桁拱桥创新技术5 S2 i/ Y1 S7 y8 s m+ g, {
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桥梁用结构钢, ]* ?# h3 \9 T# ]) b& `$ q
1 .碳素结构钢:低碳钢强度低,高碳钢焊接性差 ( g! a- w& a9 b8 a
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 2 q2 D6 x4 t3 x& c( L) W5 o7 f/ i
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 %. h$ F5 l9 Z& j
) R, I- S' n* O2 V中国、美国、欧洲及日本桥梁用结构钢
. Q7 \" I& W1 W& K| 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 | ; j( R7 O! ~1 u8 L4 v7 u. [
| SM490A、SM490B SM490YA、YB | | Q370qC、D、E |
8 x/ l" \5 E! V& _3 A | $ e' w. K+ E2 s8 A
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3 r, m8 x& ~( k' _' m. r! |/ l | ' ]; a+ I( q# l. X# B, M
| SM520B、SM520C | | Q420qC、D、E | , x! o. t! ]" I, h
| S420N、S420NL | S420M、S420ML |
; I& b/ }& U" ^/ \ | SM570 | | Q460qC、D、E | HPS 70W [HPS485W] | S460N、S460NL | S460M、S460ML | S460Q、S460QL S460QL1 |
0 @7 ^. h" g- R# M' K' } | | Q500qC、D、E |
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5 h$ S# o l5 d0 ]* h" ]1 | | & ^2 V0 P W6 p, s0 C
| S500Q、S500QL S500QL1 | 0 H0 C9 q7 K2 A" W; W
| | Q550qC、D、E |
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| S550Q、S550QL S550QL1 | # v$ ^% }; f! i a8 O- V2 |
| | Q620qC、D、E | 4 b+ U) x7 x& c
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| S620Q、S620QL S620QL1 | 6 A- V6 Z; U5 |1 P' r& F
| | Q690qC、D、E | HPS 100W [HPS690W] | * \2 X. N. q( n" {# W4 b3 |/ G& a
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4 p( K; Z0 m3 i | S690Q、S690QL S690QL1 |
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) k9 V; [, h/ h; D" b桥梁钢的发展方向:# ~, @+ U) `. n; S: C
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。; v& u% k+ Z. c
| 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?! c) ]( H1 V- l! a9 p7 e
高的强度:抗拉强度Rm和屈服点Rel比较高;5 g7 k0 C' C" f+ ~2 r
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;# u7 F! x5 C3 j
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;8 Y S; U8 W8 P1 B
足够的变形能力:即塑性和韧性性能好,屈强比低;
5 {0 ^) I3 A' i4 _0 H9 u抗层状撕裂性能:厚度方向性能好。
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