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）

大跨度钢桥设计及典型案例连载一：大跨度钢桥工程实例

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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

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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

        

        

        

        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

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‰。

: Z, B% h6 `. q# @! r结构措施1-采用桁梁或桁拱以获得较好竖向刚度

        

        

        

& I& t- [( d/ w1 T, x. A$ G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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高速铁路大跨度桥梁的关键技术：
* r' ?3 ~- Z, p; n5 B新材料：高性能的高强度结构钢
) E: U' X" L, ^& `0 V新结构：板桁组合结构，钢正交异性板整体桥面结构
5 e; p; I+ q. K" I" m7 L" T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
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 %

/ B0 K6 X) F& |- J. T中国、美国、欧洲及日本桥梁用结构钢
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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	$ ]8 h! g4 y! K2 |	SM490A、SM490B    SM490YA、YB
Q370qC、D、E	9 j* P/ x: m) B8 n1 z	7 r' v. `# x; p- E# ]	T3 r! P5 W6 I	. K$ \; c! ?5 h) z) r  V$ j3 m5 F9 O2 p	SM520B、SM520C
Q420qC、D、E	/ e! \1 g+ o& d& f% ^	S420N、S420NL	S420M、S420ML		SM570
Q460qC、D、E	HPS  70W  [HPS485W]	S460N、S460NL	S460M、S460ML	S460Q、S460QL  S460QL1
Q500qC、D、E				S500Q、S500QL  S500QL1	3 k# i. C: M+ L. |9 W- B' X
Q550qC、D、E	1 M0 b/ ?; p: G% L( V  {0 @			S550Q、S550QL  S550QL1	8 `- n4 e3 y& @
Q620qC、D、E			3 M) S' Q" n# Z	S620Q、S620QL  S620QL1
Q690qC、D、E	HPS  100W  [HPS690W]	8 T! y7 Q$ d7 Q: b7 G		S690Q、S690QL  S690QL1	% j" ?- w7 G% A0 }+ Z$ L4 D  j

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9 M& H* P$ U& x1 G) W6 a桥梁钢的发展方向：
& d0 P8 `) k2 G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。
0 l& S7 D+ b" n: B, {

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？
3 h0 Z9 Q: `+ }' I, u1 W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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