力学性能
对于桥梁钢结构的设计,关注的关键机械性能是屈服强度、极限抗拉强度、延性和韧性。 耐候钢(EN 10025-5)和普通结构钢(EN 10025-2)的产品标准的比较表明,所有这些关键机械性能的规格要求是相同的。 因此,为了设计目的,耐候钢应被视为等同于普通结构钢。
截面损失
虽然耐候钢的腐蚀速率远低于普通结构钢,但腐蚀表面层的损失不容忽视。 通过在每个暴露表面提供额外的厚度,高于满足结构设计验证所需的厚度,这样来考虑耐候钢损失。要增加的厚度取决于环境的严重程度; 如果设计寿命为120年,建议使用以下参数。
这些预留厚度不应包括在应力分析的有效部分中。 但是,进行结构的全局分析时,它们可以包含在部分属性中。
注:
经过除冰盐处理的高速公路上的桥梁应归类为“严重”;
允许量适用于所有结构元素,包括加劲板和支撑等;
允许范围适用于所有角焊缝和部分熔透对接焊缝
密封箱梁的内表面不需要设增厚余量
耐候高强栓不需要预留余量
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疲劳
在耐候钢表面上存在小的腐蚀坑将导致未焊接、没有开孔和应力集中的构件的抗疲劳性略微降低。然而,焊接细节中固有的缺陷或缺陷导致疲劳寿命的显著降低(指与耐候钢中的凹坑相比),因此,耐候钢疲劳问题不必比普通结构钢更受关注。
螺栓连接
对于所有螺栓连接,应规定具有符合ASTM F3125、A325等级、3类或等同物的化学成分的耐候等级预拉螺栓、螺母和垫圈。滑动系数可以采用普通结构钢的滑移系数,并且研究表明:在制备和组装之间,由于接合表面的气候作用而引起的生锈效应通常并不显著。
螺栓连接不可避免地引入重叠板,以及裂缝的潜在问题。然而,通过采用以下指导,仔细设计接头将避免随后与裂缝相关的腐蚀风险。
使用柔性盖板确保良好的装配;
与边缘相邻的螺栓间距不应超过14t和175mm的较小值
螺栓中心线的边缘距离不应超过8t和125mm的较小值(其中t是较薄板的厚度)
如果不能满足此指导,则应使用合适的密封剂保护接头边缘。
伸缩缝
允许含有盐水流过梁端部的伸缩缝,已被确定为现有耐候钢钢桥劣化的主要原因之一。 因此,伸缩缝选择和细节需要仔细考虑。 理想情况下,应通过使用连续和整体结构来避免伸缩缝。 但是,如果伸缩缝是不可避免的,它们应远离梁的端部,并应提供一个真正的非金属排水系统,以避免任何钢结构泄漏的情况。 如果这不会减损桥梁的整体外观,也可以谨慎地将安装伸缩缝下方的梁端部直接油漆,油漆应选择颜色以匹配耐候钢成熟后的预期最终颜色。
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