Q500qE高性能桥梁钢断裂韧性CTOD试验研究

针对不同厚度规格的Q500q E高性能桥梁钢母材和焊接接头,在不同温度条件下进行了断裂韧性CTOD试验,旨在系统研究Q500q E高性能桥梁钢母材及其焊接接头的断裂抗力随温度的变化规律。试验结果表明:随着温度的降低,32和44 mm板厚Q500q E母材的断裂韧性变化不大,但60 mm板厚Q500q E母材的断裂韧性在温度降至-40℃以下后,有较大幅度的降低;各种板厚的Q500q E焊缝的断裂韧性都比母材低;随着温度的下降,Q500q E焊缝的断裂韧性大幅降低,特别是44和60 mm板厚Q500q E焊缝。说明Q500q E焊缝的抗断性能,尤其是低温抗断性能比母材要差很多。评定结果表明:除60 mm板厚Q500q E母材-50℃时的CTOD值外,其它各种板厚Q500q E母材的CTOD值均在失效评定曲线FAD图的可接受区域内,其断裂韧性值是合格的;32,44,60 mm板厚的Q500q E焊缝,仅有常温及32 mm板厚在-20℃的断裂韧性是合格的,与母材相比,Q500q E焊缝的低温抗断性能较差。所以,对于Q500q E高性能桥梁钢需要进一步加强对焊缝性能的改善研究。     

RPC混凝土-螺栓连接分段拼装梁构思

活性粉末混凝土(RPC)是一种新发展起来的超高性能水泥基复合混凝土,其抗压强度、抗拉强度远高于普通混凝土或者高性能混凝土,被称之为"类钢"材料,而钢结构又具有工厂精密加工,工地现场安装等特点。探讨将RPC混凝土这种"类钢"材料在工厂预制构件,现场用钢节点板和高强螺栓连接成形的设计构思,介绍RPC混凝土与钢节点板采用高强螺栓连接、分段拼装的板式桥梁设计。     

Q500qE高强钢压杆稳定研究

Q500qE高强钢目前已经在一些大跨度钢桥中被采用,然而我国钢桥设计规范中并未给出关于Q500qE高强钢压杆稳定的设计要求。我国现行TB 10002.2—2005《铁路桥梁钢结构设计规范》中受压杆件设计是按容许应力法,考虑长细比、钢材级别、截面类型、残余应力等因素的影响以稳定系数进行承载力折减。基于这些影响因素,对Q500q E高强钢的稳定进行了系统的数值研究,并与各国规范进行了对比。     

Q500qE高强钢压杆稳定研究北大核心

Q500qE高强钢目前已经在一些大跨度钢桥中被采用,然而我国钢桥设计规范中并未给出关于Q500qE高强钢压杆稳定的设计要求。我国现行TB 10002.2—2005《铁路桥梁钢结构设计规范》中受压杆件设计是按容许应力法,考虑长细比、钢材级别、截面类型、残余应力等因素的影响以稳定系数进行承载力折减。基于这些影响因素,对Q500q E高强钢的稳定进行了系统的数值研究,并与各国规范进行了对比。     

CTOD与BS7910结合的桥梁钢断裂韧度评定方法

针对应用裂纹尖端张开位移(CTOD)评判指标评定桥梁钢和焊接接头的断裂韧性时缺少依据的问题,提出将CTOD试样的单边疲劳预裂纹作为缺陷,运用BS7910《金属结构缺陷可接受性评定方法指南》的失效评定曲线对桥梁钢的CTOD值进行评定。具体方法是根据对应桥梁钢CTOD试验温度下的单轴拉伸应力—应变曲线,得到桥梁钢真应力—真应变曲线,然后按照BS7910的2B级评定方法得到桥梁钢的CTOD的失效评定曲线,最后根据桥梁钢的CTOD值在失效评定曲线图上所处的位置对其合格性进行评定。应用该方法对某大跨度斜拉桥用50,60和100mm厚的S420ML桥梁钢进行评定,结果表明,这3种厚度的S420ML桥梁钢的CTOD值均在失效评定曲线图中可接受区域内,它们的断裂韧度均为合格。     

沪通长江大桥高强螺栓质量控制

沪通长江大桥结构复杂,其中钢结构桥梁长5 826 m,钢梁用钢量达25万t,钢梁杆件采用栓接和焊接相结合的方式连接,高强螺栓使用数量多,质量控制难度大。参建单位采用标准化管理方式,从高强螺栓母材检测、施拧工艺、过程控制、终拧检测等方面构建了完整的质量控制体系,保证了高强螺栓的施工质量。     

室温下高速车轮钢断裂韧性与冲击韧性的关系

通过紧凑拉伸(CT)实验,测试不同热处理条件下高速车轮钢的室温断裂韧性;在具有不同断裂韧性的CT试样上取样,制成标准夏比V型冲击试样,在室温下对冲击试样进行冲击实验,并对其断裂韧性、冲击试样的断口和显微组织进行观察和分析.结果表明:室温下该车轮钢的断裂韧性和冲击韧性呈线性关系,预裂纹加载断裂和缺口冲击断裂以解理断裂为主;车轮钢中的夹杂物主要为Ti (C,N),在室温条件下对该车轮钢的断裂韧性和冲击韧性基本没有影响.     

沪通长江大桥Q500qE钢的适用性研究

为满足世界上跨度最大的公铁两用斜拉桥——沪通长江大桥的建造要求,从母材基本性能、工厂制造性能和设计参数3个方面研究Q500qE钢的拉伸、低温韧性和防断性能,切割、焊接和热矫形加工性能,以及结构安全储备、疲劳抗力和压杆稳定折减系数。结果表明:Q500qE钢在具有高屈服强度的同时还具有良好的塑性;16和32mm厚的Q500qE钢板在11~-50℃的环境温度下具有良好的防断能力,44和60 mm厚的Q500qE钢板在低于-40℃时低温防断性能有所降低;Q500qE钢的焰切和焊接工艺性良好,对接焊缝、熔透角焊缝、坡口角焊缝和T形角焊缝的表观和内部质量均能达到质量要求;Q500qE钢的焊接矫形温度不应超过750℃,而且在屈强比不大于0.86时具有与普通钢材相当的安全储备;Q500qE钢结构的疲劳设计可采用现有规范中的疲劳抗力设计指标。基于各国相关规范的研究思路和有限元计算结果给出了Q500qE钢压杆稳定折减系数的推荐值。     

中国钢结构协会桥梁钢结构分会第4次学术年会在厦门召开

20 0 4年 10月 17日～ 18日 ,在厦门集美大学召开了中国钢结构协会桥梁钢结构分会第 4次学术年会 ,来自全国各地的桥梁钢结构设计、科研、建设、教学、钢厂等单位 6 0余人参加了会议。在会议的学术交流中 ,传达了我国桥梁钢结构发展的最新信息。方秦汉院士介绍了我国铁路桥梁用钢方面的技术进展和在列车活载状态下 ,对铁路钢桥用钢性能的严格要求。江南造船厂专家介绍上海卢浦大桥钢结构工程关键技术 ,内容包括用三维实体建模虚拟建造技术绘制结构细部加工图和S35 5N细晶粒结构钢焊接工艺。几家设计、施工、制造单位分别介绍了南京长江三桥…     

高速铁路钢结构桥梁桥面结构布局探讨

在总结分析国内外钢结构桥梁桥面结构使用情况的基础上 ,借鉴国外高速铁路钢桥桥面结构设计使用经验 ,拟定了适用于我国高速铁路钢结构桥梁的桥面结构型式 ,并对其受力特性及其自重和用钢量进行综合分析比较 ,提出我国高速铁路钢结构桥梁桥面结构的合理布局     

山区桥梁柔性防护棚洞抗冲击性能研究

我国西部山区崩塌落石灾害频发，柔性棚洞是一种常见的被动防护措施，凭借结构轻巧、安装方便等特点，适用于桥梁结构的落石防护。为研究桥梁钢结构柔性防护棚洞在落石冲击下的响应，本文运用LS-DYNA显式动力学分析软件对落石冲击桥梁柔性防护棚洞进行仿真模拟，分析不同冲击速度、不同冲击位置等对柔性棚洞以及桥梁结构冲击响应的影响，得到棚洞结构中高强钢丝网、钢拱圈和钢横梁3种主要构件及T梁结构本身在冲击作用下的响应规律。研究结果表明：落石冲击柔性防护棚洞结构的不同位置，产生的冲击响应均随着落石速度的增加而增大；其中落石冲击防护网时桥梁受到的冲击效应最小，在防护网未被冲破的情况下不会对桥梁结构造成太大损伤；而落石直接冲击钢拱圈时桥梁受到的冲击效应最大，钢基座下方混凝土在较低能级冲击下就会破坏。另外还对多落石冲击工况进行初步尝试，为桥梁落石防护的工程设计提供参考依据。     

浮置板断簧条件下的列车-轨道耦合系统动力特性分析

针对昆明地铁4号线工程设计实践,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立列车-钢弹簧浮置板轨道垂向耦合动力学模型。分析了钢弹簧容易发生断裂的位置,研究了钢弹簧的断裂位置和断裂数量对列车-轨道耦合系统垂向振动的影响。结果表明:浮置板中部附近的钢弹簧更容易发生断裂;断簧数量越多,车体垂向加速度、钢轨和浮置板的垂向位移及其垂向加速度、钢弹簧支点力越大,且沿轨道纵向恢复越慢;在断簧数量相同的情况下,板端断簧时的车体、钢轨、浮置板的垂向加速度比板中断簧时的大,板端断簧时的钢弹簧支点力比板中断簧时的小;如果断簧数量大于2对,板中断簧时的钢轨、浮置板的垂向位移将超过板端断簧时的垂向位移;当断簧位置出现在板端时,板端扣件会受到压缩力和拉伸力的循环作用,不利于扣件的使用寿命。     

上部钢结构后张整体式墩帽的设计

引言 本文通过对三座桥梁施工的考察研究，论述了整体式后张混凝土墩帽的优点及其设计与细部设计方法；依据该三座桥梁都是以上部钢结构框架连续穿过墩帽的共同特点；提出了这种钢结构是如何在单柱T型墩和一个双柱跨座式曲墩中得以实现的关键技术，解决了技术难题。     

用宽板试验研究铁路钢桥的抗断裂性能

国内外对桥梁钢结构开展的宽板试验研究尚不多见。本文用国内常用的桥梁钢１６Ｍｎｑ，１５ＭｎＶＮｑ设计试验了５０多块宽板。通过试验比较桥梁钢结构的特点，提出了工程全面屈服准则，用这一准则分析了两种钢材及焊接接头在不同使用温度下的穿透裂纹，表面裂纹的临界长度范围，用适合于桥梁钢结构的ＣＤＤ设计曲线分析计算了两钢材焊缝的最大容许裂纹长度２ａｍ并提出了受疲劳载荷作用下桥梁钢结构缺陷评定步骤，以某大跨度铁路桥     

低温下铁路钢轨抗脆断设计方法分析

研究目的:随着青藏铁路的开通,钢轨钢材在低温下安全性能研究的重要性随之凸现出来.为了防止钢轨钢材在低温条件下发生脆性断裂,提出一种实用的钢轨钢材低温下防断设计方法具有重要的现实意义.研究结论:钢轨钢材在低温下属于较为典型的脆性断裂,低温防断设计方法是以试验测量得到的平面应变断裂韧度KIC作为安全分析判据;从工程实际出发,进行低温下钢轨的抗断设计,得出钢轨常见裂纹的容许裂纹上限值aC,为钢轨的伤损检测提供了依据.     

新南宁邕江四线特大桥深水基础施工技术研究

本文通过介绍新南宁邕江四线特大桥深水基础施工的方式和技术特点,对特殊地质条件、复杂施工工艺下桥梁尤其是深水基础桥梁建设遇到的问题进行了探索和研究,根据现场施工时水文、地质和气候条件的差异,提出了对该桥主墩台21#墩深水基础采用双壁钢围堰施工的方案,通过一系列有效的施工方法,确保既能起到防水、防土的作用,又能有效的简化工序、缩短工期,完成深水基础的施工。     

钢结构事故研究

论述了钢结构的优点和应用前景,对国内外钢结构的重大工程事故进行了分析.经研究发现,每个钢结构脆断事故的实例并不呈由单一因素引起的,而是多个因素共同作用的结果,其中低温、疲劳、高应力集中、焊接残余应力和焊接缺陷是最主要的因素.提出了钢结构设计、制造、施工等环节中应注意的问题.     

钢结构事故研究

论述了钢结构的优点和应用前景，对国内外钢结构的重大工程事故进行了分析。经研究发现，每个钢结构脆断事故的实例并不呈由单一因素引起的，而是多个因素共同作用的结果，其中低温、疲劳、高应力集中、焊接残余应力和焊接缺陷是最主要的因素。提出了钢结构设计、制造、施工等环节中应注意的问题。     

铁路桥梁金属耗能防落梁装置力学性能研究

针对目前铁路桥梁钢防落梁装置缺乏缓冲耗能能力的问题，提出一种金属波纹钢耗能防落梁装置，采用Ansys软件建立多种类型金属波纹钢耗能元件有限元模型，对比研究各耗能元件的滞回性能，比选出最优方案，推导建立金属耗能防落梁装置关键力学参数计算理论和装置力-位移骨架曲线计算方法，建立金属耗能防落梁装置设计方法并编制了装置设计软件，进行耗能防落梁装置力学性能试验验证，开展波纹钢厚度、波纹钢幅值、钢材硬化比、半波弦长等参数对耗能防落梁装置力学性能的影响分析。研究结果表明：建立的铁路桥梁金属耗能防落梁装置设计方法正确，算法精度高，满足工程应用的要求，推荐采用正弦波纹钢和半圆波纹钢作为耗能防落梁装置的耗能缓冲元件，研发的耗能防落梁装置可用于高烈度地震区铁路桥梁抗震及减震，具有良好的经济性和适用性。     

高速铁路沉降与变形分析及对策北大核心

引起高速铁路沉降与变形的原因主要有地质条件、复杂桥梁结构、线路外侧施工或加载以及施工质量问题。高速铁路建设期间以及后期运营期间的沉降观测是区域地面沉降规律分析的关键,应重点关注漏斗边缘或不均匀沉降地段;冻胀—时间曲线对线路运营管理极为重要,冻胀快速上扬和波动融沉两个阶段是线路运营的不稳定期,应加强冻胀观测,目前采取的设计措施还需要进一步深化研究;桥梁结构变形主要包括相邻桥墩大高差引起的变形和大跨度钢结构桥梁变形,受地形条件限制这种变形难以避免,因此在轨道调整及养护方面应采取合理措施;目前线侧施工和施工质量问题引起线路沉降和变形问题十分普遍,在设计和施工阶段应进行控制。提出了加强地质勘察、系统性设计、施工质量控制和养护措施四个方面的对策与建议。