亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        哈大客運專線H型鋼柱鋼材的選用分析研究

        2010-01-26 01:05:08王森林王國梁
        關(guān)鍵詞:電氣化鐵路工作溫度脆性

        王森林,王國梁

        (鐵道第三勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司,天津 300251)

        1 概述

        根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》,嚴(yán)寒地區(qū)的定義為累年最冷月平均溫度小于等于-10 ℃的地區(qū),我國東北及華北的北緯40°30′以上地區(qū)均屬于嚴(yán)寒地區(qū)。哈爾濱至大連客運專線地處我國東北地區(qū),屬于嚴(yán)寒地區(qū)的客運專線。對承重鋼結(jié)構(gòu)鋼材的選用,按照新版《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017—2003)的規(guī)定,要求同時有7種考慮的因素,其中以應(yīng)力狀態(tài)、連接方法和工作溫度3項最重要,所有因素都基于一個出發(fā)點,那就是要防止脆性破壞的發(fā)生,這對于鋼結(jié)構(gòu)來說是至關(guān)重要的。其工程所經(jīng)地區(qū)的環(huán)境溫度,在《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017—2003)中,是以結(jié)構(gòu)工作溫度為表征的。結(jié)構(gòu)工作溫度:按新版《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017—2003)的規(guī)定,是以該規(guī)范的最低日平均溫度定義的,它比劃分寒冷、嚴(yán)寒的溫度標(biāo)準(zhǔn)還低,也就是說:一個地區(qū)的結(jié)構(gòu)工作溫度和該地區(qū)的所屬溫度區(qū)類型劃分的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù),在數(shù)值上是不同的。對于大部分東北地區(qū)來講,都屬于嚴(yán)寒地區(qū),因此可以按嚴(yán)寒地區(qū)來研究鋼材的選用問題。

        2 國內(nèi)外應(yīng)用情況

        2.1 國內(nèi)情況

        由于我國大部分電氣化鐵路處于華北、華中以及南方地區(qū),東北的電氣化鐵路較少,所以對于嚴(yán)寒地區(qū)高速電氣化鐵路H型鋼柱的選材缺乏研究。

        2.2 國外情況

        就目前掌握情況,在日本的新干線上鋼腕臂的選材等同于國內(nèi)的Q345鋼。

        3 鋼材選用原則及依據(jù)

        3.1 常用的Q235和Q345鋼材的化學(xué)成分及力學(xué)性能

        現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T700—2006)和《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T1591—94)中對Q235和Q345鋼材的化學(xué)成分及力學(xué)性能要求見表1~表4。

        表1 Q235鋼材的化學(xué)成分 %

        表2 Q345鋼材的化學(xué)成分 %

        從表1~表4中可以看出,同一牌號的鋼,其等級的不同,主要體現(xiàn)在主要化學(xué)成分如碳、硫、磷的含量,以及沖擊韌性試驗合格保證的溫度這兩方面。等級越高,碳、硫、磷的含量越少,沖擊韌性試驗合格保證的溫度也越低,表明鋼材的韌性越好。

        3.2 鋼材選用的規(guī)定

        能夠?qū)е落摬拇嘈云茐幕蚺c之有關(guān)的的因素總共有:結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、結(jié)構(gòu)形式和連接方法、應(yīng)力狀態(tài)、工作溫度、鋼材厚度和工作環(huán)境等7項,其中應(yīng)力狀態(tài)、連接方法和工作溫度是鋼材選用主要考慮的因素。因此了解了各因素對防止脆性破壞發(fā)生所起的作用,也就可以掌握鋼材選用的原則。

        3.2.1 結(jié)構(gòu)的重要性

        脆性破壞是一種先兆不明顯、帶有突然性質(zhì)的破壞,建筑結(jié)構(gòu)按自身破壞可能產(chǎn)生后果的嚴(yán)重性,分為重要的、一般的、次要的3種,其對應(yīng)的安全等級為一、二、三級,安全等級高的建筑應(yīng)選用較好的鋼材,一般的建筑,可選用普通鋼材。對電氣化鐵路H型鋼柱來講,沒有備用可算一級的重要建筑。

        表3 Q235鋼材的力學(xué)性能

        表4 Q296、Q345、Q390鋼材的力學(xué)性能

        3.2.2 結(jié)構(gòu)形式和連接方法

        鋼結(jié)構(gòu)的形式主要是以連接方式來劃分,只有焊接和非焊接,對焊接結(jié)構(gòu),在焊接時的不均勻加熱和冷卻常使構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生很大的焊接殘余應(yīng)力,焊接構(gòu)造及難以避免的缺陷又常使結(jié)構(gòu)存在潛在的裂紋損傷,而焊接結(jié)構(gòu)的整體剛性及連續(xù)性好的固有特點,又恰好易使這些缺陷和裂紋相互擴展貫通;而碳、硫、磷等有害元素的含量都對結(jié)構(gòu)的焊接性能有影響,硫磷的偏析均較嚴(yán)重,硫能在焊接高溫下(800~1 000 ℃)出現(xiàn)熱脆裂紋,磷偏析形成的富磷區(qū)促使鋼材冷脆,因此所有承重結(jié)構(gòu)對硫磷的含量均應(yīng)有合格保證。而碳的含量,是決定焊接性能的最主要因素,因此焊接結(jié)構(gòu)用鋼材的質(zhì)量要求要高于同樣條件的非焊接結(jié)構(gòu),而且一定要保證碳含量,因此在主要焊接結(jié)構(gòu)中不能使用Q235—A級鋼。電氣化鐵路H型鋼柱結(jié)構(gòu)鋼材都要選用焊接性能較好的鋼材。

        3.2.3 鋼材厚度

        厚鋼材輥軋次數(shù)少,壓縮比小,組織欠密,所以與薄鋼材相比,不僅強度較低,而且塑性、沖擊韌性和焊接性能也較差,因此厚度大的焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)采用材質(zhì)較好的鋼材。

        3.2.4 荷載特征

        直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)應(yīng)選用綜合性能(主要指塑性和韌性)較好的鋼材;直接承受動力荷載特別是荷載重復(fù)作用頻繁需要疲勞驗算的結(jié)構(gòu),容易引起疲勞脆性破壞,要求使用綜合性能更高的鋼材,不使用Q235沸騰鋼;承受靜力荷載或間接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)就可采用一般質(zhì)量的鋼材。電氣化鐵路H型鋼柱結(jié)構(gòu)受列車通過時的空氣動力作用、大風(fēng)天氣的風(fēng)荷載作用以及弓網(wǎng)之間振動帶來動力荷載作用。是否要對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞驗算,以及在鋼材選用時提出更高的要求,主要是看荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的作用,以及所產(chǎn)生的破壞形態(tài)。電氣化鐵路H型鋼柱結(jié)構(gòu)屬于直接承受動力荷載或振動荷載,但是現(xiàn)階段沒有理論或試驗數(shù)據(jù)支持是否屬于需要驗算疲勞(判斷標(biāo)準(zhǔn)是應(yīng)力變化的循環(huán)次數(shù)≥5×104)的結(jié)構(gòu),就目前判斷應(yīng)適當(dāng)考慮疲勞因素。

        3.2.5 結(jié)構(gòu)的工作溫度

        鋼材的塑性和韌性都隨溫度的降低而下降,在低溫尤其是脆性溫度轉(zhuǎn)換區(qū)時韌性急劇降低,容易發(fā)生脆性斷裂,因此對處于較低負(fù)溫下工作的結(jié)構(gòu)、特別是焊接結(jié)構(gòu),應(yīng)選用質(zhì)量較好和脆性轉(zhuǎn)變溫度低于結(jié)構(gòu)工作溫度的鋼材。由于Q235—A和Q235—B沸騰鋼,在澆筑前,以較便宜的錳鐵作為脫氧劑,來脫去能使鋼的熱加工性能變差的氧化物,但脫氧不充分,仍有較高的含氧量,澆鑄時冷卻速度快,氣泡較多,內(nèi)部組織不致密,氮是以固溶氮的形式存在,硫磷的偏析大,沖擊韌性低,冷脆性和時效性也大,在低溫及在動力荷載作用下易發(fā)生脆斷,故對低溫環(huán)境和直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)限制使用Q235沸騰鋼。

        3.2.6 應(yīng)力特征

        這是指受力構(gòu)件截面上的應(yīng)力性質(zhì),由于脆斷主要發(fā)生在受拉區(qū),而且危險性較大,所以對受拉、受彎結(jié)構(gòu)和構(gòu)件應(yīng)選用質(zhì)量較好的鋼材。

        3.2.7 環(huán)境條件

        露天環(huán)境下結(jié)構(gòu)的鋼材易產(chǎn)生時效,在有害介質(zhì)作用下鋼材易銹蝕,如有一定大小的拉應(yīng)力存在,那將產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象,經(jīng)過一定時間會產(chǎn)生延遲脆斷,因此環(huán)境條件惡劣的結(jié)構(gòu)要選用質(zhì)量教好的鋼材。

        3.3 推薦嚴(yán)寒地區(qū)鋼材使用原則

        推薦的嚴(yán)寒地區(qū)鋼材使用原則,基于對處于嚴(yán)寒地區(qū)并保證列車高速運行電氣化鐵路H型鋼柱,為防止鋼材發(fā)生脆性破壞的考慮,并充分認(rèn)識哈爾濱至大連客運專線工程及H型鋼柱的重要性,以重要的焊接和非焊接結(jié)構(gòu)對待,合理地提出并在個別條件下適度提高了鋼材選用標(biāo)準(zhǔn),這是近年來的大量工程實踐所遵循的,并且根據(jù)實驗室的數(shù)據(jù)分析如圖1所示,Q345B級鋼沖擊功吸收要優(yōu)于Q235B級鋼。

        圖1 Q235B沖擊功平均值隨溫度變化趨勢

        在國家電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的送電線路工程桿塔用鋼材,自2006年初開始已經(jīng)全部統(tǒng)一采用Q235B和Q345B級鋼,這反映了電力行業(yè)內(nèi)對鋼材使用的重視。所以在電氣化鐵路中也應(yīng)提高對鋼材使用的重視程度。沖擊功平均值隨溫度變化趨勢如圖1、圖2所示。

        圖2 Q345B沖擊功平均值隨溫度變化趨勢

        4 結(jié)論

        哈大鐵路客運專線是我國“中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃”北京—沈陽—哈爾濱(大連)客運專線的組成部分,是東北鐵路網(wǎng)的脊梁,在全國路網(wǎng)的地位和作用十分重要。由于哈大客運專線地處我國東北嚴(yán)寒地區(qū),平均最低氣溫為-40 ℃,但是實際冬季最低氣溫可能要低于-40 ℃,哈大客運專線是我國第一條高寒地區(qū)電氣化高速鐵路。為適應(yīng)特殊環(huán)境要求,哈大客運專線接觸網(wǎng)所選用的設(shè)備必須經(jīng)得起低溫考驗,特別是H型鋼柱,設(shè)計等級均按50年以上考慮,所以其在低溫下斷裂性能的研究尤為重要。目前我國常用鋼材Q235的強度不高、韌性和塑性也比較差,容易產(chǎn)生裂紋并引起擴展,尤其是在低溫下更容易發(fā)生,建議選用含錳鋼及Q345低合金鋼,其強度高,雜質(zhì)少,磷的含量比Q235低,產(chǎn)生的低溫脆性斷裂的幾率小。

        [1]崔 佳,等.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范理解與應(yīng)用[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004.

        [2]劉聲揚.鋼結(jié)構(gòu)疑難釋義[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004.

        [3]默增祿.輸電桿塔常用鋼材低溫特性試驗研究[C].第5屆輸配電技術(shù)國際會議論文集,2005.

        [4]于萬聚.高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)[M].成都:西南交通大學(xué)出版社,2002.

        [5]于萬聚.接觸網(wǎng)設(shè)計及檢測原理[M].北京:中國鐵道出版社,1991.

        [6]吉鵬霄.接觸網(wǎng)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.

        猜你喜歡
        電氣化鐵路工作溫度脆性
        配件耐溫排行榜
        電腦愛好者(2021年5期)2021-03-10 08:57:48
        一種零件制造過程工序脆性源評價方法
        電氣化鐵路牽引系統(tǒng)可靠性分析
        電氣化鐵路的防雷研究
        基于浮子運動的三浮陀螺儀工作溫度標(biāo)定方法
        考慮初始損傷的脆性疲勞損傷模型及驗證
        基于能量耗散的頁巖脆性特征
        新建電氣化鐵路牽引負(fù)荷預(yù)測
        高強度厚壁鋼的回火脆性研究
        大型鑄鍛件(2015年1期)2016-01-12 06:33:06
        新能源馕坑的工作原理及最佳工作狀態(tài)的試驗研究
        99热成人精品热久久66| 亚洲an日韩专区在线| 国产免费久久精品99re丫y| 亚洲av第一区综合激情久久久| 黄片一级二级三级四级| 丰满少妇人妻久久精品| 日本一本免费一二区| 亚洲小说图区综合在线| 天堂а√在线中文在线新版| 亚洲色大成在线观看| 亚洲成熟丰满熟妇高潮XXXXX| av在线免费观看麻豆| 一区二区三区美女免费视频 | 天美麻花果冻视频大全英文版 | 天天躁日日躁狠狠躁一区| 好看的国内自拍三级网站| 高清不卡日本v二区在线| 无套内谢老熟女| 婷婷五月六月综合缴情| 亚洲国产成人无码影院| 中文字幕乱码亚洲无线| 国产性虐视频在线观看| 国产福利精品一区二区| 人妻丰满多毛熟妇免费区| 色婷婷一区二区三区77| 国产狂喷水潮免费网站www| 一本久久伊人热热精品中文字幕 | 日本一区二区三区综合视频| 国产69精品久久久久app下载| 国产97在线 | 亚洲| 国产激情在观看| 女同亚洲一区二区三区精品久久| 国产精品国产三级国产av品爱网| 熟妇人妻中文av无码| 久久久9色精品国产一区二区三区| 亚洲中文字幕久久精品色老板| 欧美黑人性暴力猛交喷水| 无遮挡亲胸捏胸免费视频| 国产亚洲精品综合一区| 国产喷白浆精品一区二区豆腐 | 日韩不卡av高清中文字幕 |