桁橋是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的橋梁，是利用板狀的桁架，架設(shè)較短距離的橋梁，也是我們經(jīng)常見(jiàn)到的橋梁。當(dāng)架橋距離較長(zhǎng)，桁架板變厚，橋梁結(jié)構(gòu)變?yōu)殍旒芙Y(jié)構(gòu)，成為桁架橋。框架橋是桁架與橋墩一體化的橋梁，具有較強(qiáng)的抗震性。

    吊橋按照吊掛桁架的方式分為斜拉橋和一般吊橋。斜拉橋的結(jié)構(gòu)是從混凝土鋼結(jié)構(gòu)的主塔上部或橋側(cè)面的不同高度將鋼纜拉在橋面的桁架上。依靠主塔、鋼纜的強(qiáng)度和力的平衡支撐橋的桁架。在吊橋的兩岸有大重量的橋基。橋基和橋基之間建造2個(gè)以上的主塔。主鋼纜拉在主塔之間，吊索從主鋼纜垂下將吊橋桁架吊住。主鋼纜承受著吊橋的全部重量。吊橋長(zhǎng)度越長(zhǎng)，越需要使用高強(qiáng)度的無(wú)接頭鋼纜。

    新日鐵住金棒線材事業(yè)部為應(yīng)對(duì)鋼絲制造廠、鋼纜制造廠、使用鋼纜的橋梁建造單位等各方面關(guān)于提高設(shè)計(jì)自由度、提高生產(chǎn)效率、縮短工期、降低成本、以及CO2減排等多項(xiàng)要求，很早就推進(jìn)高強(qiáng)度橋梁鋼纜用線的開(kāi)發(fā)。

    橋梁鋼纜用特殊鋼鋼絲的性能要求首先就是高強(qiáng)度。橋梁長(zhǎng)度越大，一條主鋼纜承擔(dān)的負(fù)荷就越大。所以要求使用高強(qiáng)度橋梁鋼纜用特殊鋼鋼絲。另一方面，在承重相同的情況下，使用高強(qiáng)度鋼絲，可減小鋼絲的斷面面積，從而減少鋼纜的自重，進(jìn)而減少鋼材的購(gòu)入量、便于施工，縮短施工工期。

    此外，由于鋼纜自重減少，鋼纜因自重引起的下垂高度變小，從而可降低主塔的高度。長(zhǎng)大橋梁使用的鋼纜多是平行線鋼纜（PWS）。用許多條特殊鋼線材制造的直徑約5mm 的鍍鋅鋼絲平行排列成六邊形斷面的鋼纜股，然后將許多鋼纜股編制成平行線鋼纜。由于鋼絲是互相平行排列的狀態(tài)，所以，鋼絲的力學(xué)性能原封不動(dòng)地變成了鋼纜的力學(xué)性能。因此鋼絲的高強(qiáng)度化直接關(guān)系到鋼纜的高強(qiáng)度化。

    表1　橋梁鋼纜用鋼的主要成分以及鋼絲強(qiáng)度

    表1是橋梁鋼纜用鋼的主要類別、成分及鋼絲強(qiáng)度。現(xiàn)在新日鐵住金公司在鋼絲廠的協(xié)作下，開(kāi)發(fā)的2.0GPa級(jí)鋼絲已商品化，開(kāi)發(fā)的1.9GPa級(jí)鋼絲已實(shí)用化，形成了世界最高強(qiáng)度級(jí)別鋼絲的系列化。

    新日鐵住金公司開(kāi)發(fā)鋼的特點(diǎn)除了高強(qiáng)度，還有就是省略鉛浴淬火處理（LP）。鉛浴淬火處理一般在鋼絲制造廠進(jìn)行。鋼絲制造廠進(jìn)行線材鉛浴淬火處理時(shí)要對(duì)線材加熱，然后單線通過(guò)鉛浴爐，使線材能夠受到均勻加熱和均勻冷卻，但這成為提高生產(chǎn)效率的瓶頸。新日鐵住金采用獨(dú)自開(kāi)發(fā)的在線直接鉛浴淬火（DLP）技術(shù)，將軋制后的線材立即在線浸入鹽浴爐內(nèi)進(jìn)行熱處理。所以在鋼絲制造廠可省略鉛浴淬火處理，從而解決了鋼絲制造廠的生產(chǎn)瓶頸問(wèn)題，使生產(chǎn)效率顯著提高，CO2排放量降低了50%以上，以及不使用環(huán)境法規(guī)限制物質(zhì)Pb。

    橋梁鋼纜用特殊鋼鋼絲的另一個(gè)性能要求就是延性。由于DLP處理發(fā)生的轉(zhuǎn)變溫度低于LP 處理的轉(zhuǎn)變溫度，在線材表面生成了軟質(zhì)的貝氏體組織，因此線材表面組織成為貝氏體和珠光體的混合組織，使線材延性下降。新日鐵住金對(duì)此進(jìn)行了納米級(jí)的解析。根據(jù)解析結(jié)果，在鋼中添加B抑制貝氏體的生成，并且為了使加硼的效果穩(wěn)定化，鋼中還添加了Ti。經(jīng)過(guò)這種對(duì)成分的精心設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)出高強(qiáng)度高延性的橋梁鋼絲用線材。

更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國(guó)內(nèi)外最新動(dòng)態(tài)，我們網(wǎng)站會(huì)不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)http://www.ecorr.org

責(zé)任編輯：王元

《中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事

投稿聯(lián)系：編輯部

電話：010-62313558-806

郵箱：fsfhzy666@163.com

中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方 QQ群：140808414