高強鋼在橋梁領域的應用與研究進展

向政宇 鄭凱鋒 衡俊霖 王杰

高強鋼在橋梁工程領域具有廣闊的應用前景，較好滿足橋梁輕量化，具有突出的經濟性、環保效益等技術優勢。從工程應用實例、高強鋼材力學性能特征、連接方式、耐久性以及經濟和環保效益等方面出發，對高強鋼在橋梁工程領域的應用和研究進展進行回顧。首先，通過對國內外橋梁工程中高強鋼的應用情況調研表明，日本、美國和歐洲的高強鋼橋梁應用已初步成熟且逐步建成一系列代表性橋梁，而我國高強鋼的應用尚在起步階段但發展勢頭迅猛；隨后，通過調研和分析其力學性能特征和本構模型發現，不同等級的高強鋼力學性能上存在較大差異，其本構模型應當根據具體的鋼材等級選取；同時，橋梁高強鋼構件主要采用焊接和栓接兩種連接方式，其焊接不宜采用三級焊縫，而其栓接應采用高強度螺栓，且應注意延時斷裂問題；在耐久性方面，一些特殊鋼材，如高性能鋼在高強特征之外還具備良好的耐腐蝕性，適用于惡劣環境下服役的橋梁；總體上看，經過合理設計的高強鋼橋梁可以減少用鋼量，并帶來顯著的經濟和環保效益。

高強鋼； 橋梁工程； 研究進展； 經濟； 環保

U445.47+2 A

［定稿日期］2022-02-17

［作者簡介］向政宇（1994—），男，碩士，研究方向為鋼結構橋梁。

高強鋼（HSS）通常指屈服強度大于460 MPa的高強度鋼材［1］。在橋梁領域應用的高強鋼還包括屈服強度在460 MPa及以上的橋梁用高強鋼（BHS）、高性能鋼（HPS）和高強耐候鋼（HSWS）。這類鋼材的顯著特點是強度高、材料均質、焊接殘余應力的相對幅值較低，尤其是材料強度的顯著提升讓更大的橋梁跨越能力和新的橋梁結構設計理念成為可能。……