中國幅員遼闊、人口眾多,鐵路在國家交通運(yùn)輸體系中一直占主導(dǎo)地位。20世紀(jì),中國新建鐵路橋梁設(shè)計(jì)運(yùn)行速度一直不超過160km·h,1998年開工建設(shè)的秦沈客運(yùn)專線基礎(chǔ)設(shè)施的最高設(shè)計(jì)運(yùn)行速度提高到250km·h,這是中國建設(shè)更高速度鐵路的第一次嘗試。21世紀(jì)初,以京滬高鐵和武廣客運(yùn)專線開工建設(shè)為標(biāo)志,中國開始了大規(guī)模的高速鐵路建設(shè),最高設(shè)計(jì)速度達(dá)到350km·h。到2016年年底,高鐵通車?yán)锍踢_(dá)22000km。
橋梁通行高速鐵路的先決條件是要保證高鐵列車在橋梁上運(yùn)行時(shí)的安全性和舒適性,必須建立高速列車-橋梁耦合動(dòng)力分析模型,綜合考慮橋梁結(jié)構(gòu)、運(yùn)行車輛、軌道等因素,對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力設(shè)計(jì)和評價(jià)。從橋梁結(jié)構(gòu)的角度來講,核心是要求橋梁具有更好的剛度,以獲得更好的軌道平順性。
為此,先后成功研發(fā)了Q420q和Q500q橋梁鋼。
Q420q首先在大勝關(guān)大橋中獲得應(yīng)用,Q500橋梁鋼已在滬通大橋中應(yīng)用。
為保持結(jié)構(gòu)的合理剛度和尺寸,在同一座大橋的主梁不同區(qū)段采用不同強(qiáng)度等級鋼材。大勝關(guān)大橋受力較大的拱肋桿件采用Q420鋼,其余部位采用Q370鋼; 滬通大橋主梁靠近主塔和輔助墩附近的壓力較大,采用Q500鋼,壓力稍小的區(qū)段采用Q420鋼,壓力較小的區(qū) 段采用Q370鋼。
采用高強(qiáng)度材料可減輕結(jié)構(gòu)自重、減少材料用量。從而減少對資源和能源的消耗。
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