Q420qE高强度结构钢的焊接接头力学性能标准

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1、20桥梁建设2010年第5期文章编号：1003-4722(2010)05一o026一O4Q420qE高强度结构钢的焊接接头力学性能标准梅大鹏，易伦雄(中铁大桥勘测设计院有限公司，湖北武汉430050)摘要：南京大胜关长江大桥采用Q420qE高强度结构钢。根据对焊接桥梁结构细节分类及其裂纹体模型的断裂力学分析、结构应力分类，给出3类结构细节的裂纹体断裂驱动力的典型结果。根据对Q420qE钢板及其焊接接头的全厚度深缺口宽板拉伸试验、夏比V形缺口冲击试验得到的大量试验结果，进行量化的统计分析，给出Q420qE钢板及其焊接接头的断裂抗力表达式。结合该桥Q420qE钢构件焊接接头

2、的应力水平，根据断裂力学判据K。≤K和计算、试验结果最终确定该桥Q420qE高强度结构钢的焊接接头力学性能标准。关键词：桥梁工程；高强度钢；结构钢；焊接接头；断裂力学；标准中图分类号：TG407文献标志码：ACriterionofMechanicalBehaviorofWeldedJointsofQ420qEHighStrengthStructuralSteelMEIDa—peng，111Lun—xiong(ChinaRailwayMajorBridgeReconnaissance&DesignInstituteCo．，Ltd．，Wuhan430050，China)Ab

3、stract：TheQ420qEhighstrengthstructuralsteelwasusedforDashengguanChangjiangRiverBridgeinNanjing．Inaccordancewiththeclassificationofstructuraldetailsofweldedbridges，thefracturemechanicsanalysisoftheirfissuredspecimenmodelsandtheclassificationofstructuralstress，thetypicalresultsofthefractur

4、edrivingforceofthefissuredspecimensof3typesofthestructuraldetailsweregiven．FurtherinaccordancewiththetensiletestandtheCharpyV—notchimpacttestoffullthicknessanddeepnotchwideplatefortheQ420qEsteelplateanditsweldedjoints，agreatamountoftestingresultswereobtained．Theresultswerequantita—tively

5、statisticallyanalyzedandtheexpressionsforthefractureresistanceofthesteelplateanditsweldedjointsweredeveloped．InconsiderationofthestresslevelsoftheweldedjointsoftheQ420qEsteelcomponentsandonthebasisofthejudgedKI≤Kcfromthefracturemechanics，therelevantcalculationandtestingresults，thecriteri

6、onofmechanicalbehavioroftheweldedjointsofthehighstrengthstructuralsteelusedforthebridgewasconsequentlyestablished．Keywords：bridgeengineering；highstrengthsteel；structuralsteel；weldedjoint；fracturemechanics；criterion1概述求，由于部分杆件承受荷载很大，目前桥梁结构广泛南京大胜关长江大桥承担六线轨道交通，其高采用的Q345qE、Q370qE结构钢(相应为16Mnq

7、与速、大跨、重载的技术特点对建桥材料提出了新的要14MnNbq)已无法满足结构受力要求，因此该桥部收l稿日期：2010—06—23作者简介：梅大鹏(1978一)，男，工程师，2002年毕业于西南交通大学土木工程专业，工学学士，2008年毕业于中南大学建筑与土木工程专业，工程硕士(meidp@brdi．corn．cn)。Q42OqE高强度结构钢的焊接接头力学性能标准梅大鹏，易伦雄21分构件采用了高强度、高韧性、焊接性能良好的度的0．2，0．3，0．4，0．5，0．6倍，可覆盖Q42O钢用Q420qE新钢种。尽管该钢种的各项性能非常优于焊接桥