高韧性耐候桥梁钢焊接材料研制

针对E级Q345qENH和Q370qENH耐候桥梁钢,开展配套的焊接材料研制工作,研制出HTJ-507CrNiCu焊条、HTW-550GN气体保护焊焊丝、HTM-550GN埋弧焊焊丝/HTF-101GN埋弧焊焊剂3套高韧性耐候桥梁钢焊接材料。结果表明,研制的3套高韧性耐候桥梁钢焊接材料具有优异的力学性能和耐大气腐蚀性能,特别具有优良的低温韧性。     

我国铁路桥梁用钢的现状与发展

简述我国铁路桥梁用钢的发展历史,并详细介绍武钢新型铁路桥梁用钢Q420q（WNQ570）的性能与技术特点,对耐候桥梁用钢在我国应用中存在的一些问题进行简要分析。     

桥梁钢Q345qD低温力学性能及冲击韧性试验研究

为了研究低温环境中桥梁钢Q345qD的力学性能和冲击韧性,防止钢结构桥梁在低温环境中发生脆性断裂,选取钢桥服役环境中可能出现的5个温度点(+20,0,-20,-40,-60℃)进行了系统的低温静力拉伸试验和V形缺口冲击试验,并与文献数据进行对比分析,得到了强度、塑性及冲击韧性指标随温度变化的规律及拟合曲线。研究结果表明:桥梁钢Q345qD抗低温冷脆性能较好,低温下力学性能及冲击韧性均满足防断要求;随着温度的下降,屈服强度及抗拉强度均有所提高,断后伸长率、断面收缩率和弹性模量没有明显变化,冲击韧性下降;在研究温度区间内,相比于相同屈服强度的Q345系列钢材,Q345qD冲击功Boltzmann拟合曲线有较高的上、下平台能,不易发生脆性转变,能够满足常规钢结构桥梁的低温防断需求。     

高性能钢桥在北美的研究及应用简介

美国进行了大量的研究工作来研发强度、可焊性、韧性、耐候性和制造性更优良的高性能钢(HPS),并已成功研制了HPS50W、HPS70W和HPS100W三种高性能钢。同时,美国在40多个州的桥梁中采用HPS,这些桥梁体现了良好的结构性能和经济性。在此基础上,为了使HPS更加有效的应用于桥梁,美国对公路桥梁设计规范(AASHTO)做了很大的改进,允许工程师采用HPS。加拿大着重于HPS疲劳性能的研究,Alberta大学率先开展了这方面的研究工作,目前正深入研究HPS焊接细节的疲劳性能。为了获得HPS的使用经验,加拿大计划建造一座采用HPS485W的试验桥梁。     

新型耐候桥梁钢A709M—HPS485W的开发

通过舞钢新型跨海大桥用钢HPS485W的研发生产,介绍了HPS钢的概况,对生产关键工艺、焊接试验等进行了详细阐述,对舞铜供旧金山新海湾大桥项目用HPS485W的实物性能进行了简要介绍。     

循环荷载作用下钢材的试验及本构模型研究

为了研究钢材的超低周疲劳性能及循环荷载作用下的本构关系,对50组Q235-B和Q345-B钢材进行超低周疲劳试验。研究了Q235-B和Q345-B钢材的力学性能,如:单调加载性能、滞回性能及滞回准则。通过对钢材全过程滞回性能的研究,建立了循环荷载作用下钢材的简化单轴本构模型。基于有限元软件ABAQUS的用户子程序接口UMAT,用户可自定义钢材的单轴本构属性。通过引入纤维梁单元,可利用单轴本构模型进行结构分析。通过对比各种荷载作用下Q235-B和Q345-B钢材的试验数据,验证了本模型的正确性,利用本模型可进行钢框架的非线性时程分析。试验和数值分析结果均表明:Q235-B和Q345-B钢材在循环荷载和单调荷载作用下的性能有很大不同,钢材屈服后,循环荷载作用下的骨架曲线比单调荷载作用下更高;循环次数和振幅大小对材料韧性的影响很大。当受循环荷载作用时,钢材提前发生颈缩和断裂,这表明累积损伤降低了钢材的韧性。     

钢结构材料特性

Id=28790,47465,48250,52096,55062,61525,65535,773021一般问题1.1如何选用材料冷风月:Q235与Q345在哪种情况下用最合适?Hiner:Q345性价比较高,市场价格也略高些。当结构截面需按强度控制且在有条件的情况下,宜采用Q345钢,Q345比Q235屈服强度提高45%左右,理论上用Q345可节约用钢量15%~25%。两者采用焊接材料是不同的,Q345宜用E50型,Q235宜用E43型。Msf:从技术角度,凡是以强度控制的宜用Q345,以变形控制的宜用Q235。从经济角度,目前两种价差很少,而Q345强度提高较多,故多用Q345。冷风月:哪种是由强度控制,哪种是由变形控制?为什么强度控制的要用Q345?音速之子:当跨度较大时,一般是以变形控制,但是有重荷载时又有区别。需注意的是,用Q345钢材时,构件的局部稳定相对于Q235稍差,这一点从相关规范中的计算公式很明显地可以看出。用Q345钢时翼缘的挑出长度比Q235的小(0.825),在其他截面参数不变的情况下,截面惯性矩较低,这一点很容易被忽略。Mars:两种钢材在常温静载下的韧性差不多,在低温时,Q345钢...     

高强度结构钢材Q460-C低温冲击韧性试验研究

高强度钢材在建筑行业中逐渐被应用,而随着钢材强度的增大,其韧性性能会有一定程度的退化,特别是在低温环境中更加明显。因此,有必要研究高强度建筑钢材的冲击韧性。通过对14 mm厚的高强钢材Q460-C进行低温下的冲击韧性试验,并将其夏比冲击功值与60,90,120,150 mm厚Q345的AKV值进行比较分析。结果显示,Q460-C的冲击韧性随温度的降低而下降,在20～-20℃,14 mm厚Q460-C钢材的低温冲击功值依次低于同温度下的150,120,90,60 mm厚Q345的AKV值,在低于―20℃时,Q460钢材的强度对其低温脆性的影响没有Q345钢材的厚度对其低温脆性的影响明显。同时,还利用Boltzmann函数对试验结果进行拟合分析,得到Q460-C钢材的韧脆转变温度为-11.1℃;最后对不同温度点下的冲击试件断口进行扫描电镜分析,观察到-20℃下冲断的试件断口形貌有相当的脆性特征,基本已完成了从韧性向脆性断裂的转变。试验表明,Q460-C钢材的低温脆性特征明显,应引起足够重视。     

含可更换剪切型耗能梁段的组合钢框筒性能优势研究

针对传统框筒结构延性差和震后修复困难的问题,提出了一种新型框筒结构形式——含可更换剪切型耗能梁段的组合钢框筒结构。为了体现这种结构的性能优势,利用SAP2000软件进行了静力弹塑性分析,将其与传统钢框筒结构(1个Q460钢框筒结构和2个Q345钢框筒结构)的承载力、层间位移角、楼层剪力、层刚度、剪力滞后效应、塑性铰分布和用钢量进行了对比,并给出一些设计建议。分析结果表明:该新型结构相对于Q345钢框筒结构可节省用钢量约15.5%;其翼缘框架剪力滞后效应与传统钢框筒结构相差不大;该新型结构的延性系数为1.73,相较于传统钢框筒结构的延性系数可提高26.3%;与传统钢框筒结构相比,该新型结构在中震和大震下可降低地震作用约20.1%和33.6%,并且将结构的塑性变形集中在可更换耗能梁段上,方便震后的识别和替换。在高烈度区,该新型结构的主体抗侧力构件钢材建议采用Q390~Q460,剪切型耗能梁段钢材建议采用LY160~Q345。     

耐候H型钢的材料性能和设计强度取值研究

针对津西钢厂研发生产的Q355NHD耐候H型钢,进行了H型钢截面力学性能的不均匀性检测和屈服强度统计分析,并用有限元法分析了截面材料的不均匀性对构件应力和变形的影响,提出采用耐候H型钢进行构件设计时所需的抗力分项系数和强度设计值。利用已有含铌钢的耐腐蚀试验数据,并经耐大气腐蚀指数计算,表明含铌H型钢具有良好的耐腐蚀性能。通过焊接工艺评定,提出耐候钢构件制作及安装时应采用的焊材和焊接工艺参数。