摘要：超高强度的钢材在现在的建筑中开始进行广泛应用，超高强度钢材在材料、质量、结构等方面都要优于其他的普通钢材，在建筑中有很大的承载能力。无论是国内还是国外都有着非常多的应用在桥梁上的应用最为广泛，针对某些需要高强度的承重工程，超高强度钢材对这些工程的用处还是很大的。
关键词：超高钢材；钢结构；工程；应用；
引言：自从钢结构的材料用于工程建设开始，钢材的工艺水平和种种特性都关系到钢结构的发展，随着钢结构的不断发展，钢材料也在不断地进步，在性能和承载能力等方面都不断提高。钢材结构的不断成熟为建筑工程的发展提供了很好的契机，钢材质量的优劣程度不断影响着工程质量的好坏，钢材在建筑中有着非常重要的地位。
正文：随着社会竞争的不断发展，钢材的各项工作制造都不断进行优化，技艺水平不断得到提高，在刚才的承载能力、使用性能和经济效益各个方面有非常高的提高效果。在近几年里，伴随着承载强度更大、使用性能更好、延展性更高的超高钢材的出现，相匹配的超高钢材的焊接技术和焊缝的金属材料也不断成熟，各个构建的制作加工不断完善并且与超高钢材的配件要求相符合，加工工艺也得到满足，这就使得超高钢材在钢结构中应用就越来越广泛。
一、 超高钢材的介绍。
1.1超高钢材的定义
钢结构是由钢制材料所组成的一种结构，是建筑的主要类型之一。钢结构主要是由型钢和钢板来制成钢柱、钢梁、钢架等结构，采用一系列的加工工艺进行除锈工作，最后进行焊接或者铆钉等技术进行相连，最后制作成大型的建筑框架。超高钢材就是指强度高于1400MPa并且有一定的韧性的钢结构，超高钢材的韧性、承载力、使用性能等方面都要好于一般钢材，因此其焊接工艺等艺术水平都要高于普通的钢结构。
1.2超高钢材的优势
超高钢材与一般钢材相比有很大的优越性。首先，表现在能够提高建筑的经济效益。超高钢材的构件尺寸和结构重量会被缩小，相应的焊接的工作量和重量也就会被缩小，这些材料的用量降低了，那么对于材料的运输就会相应的减少。超高钢材的厚度也是可以减少，可以控制的，钢板的厚度减少了焊接的厚度减少就会减少焊接材料的使用，增加了焊接工具的使用寿命，相应的就会增加经济效益。焊接的接缝厚度减少，就会增加焊接的联合度，提高焊接的质量。
其次，超高钢材的使用中，用料减少就会减少对不可再生资源的使用，对于铁矿石等资源的消耗就会大幅度的减少。在焊接在用到的各种材料和涂料的使用减少，对于防锈防火的材料使用量降低，对于其他的不可再生资源的浪费减少，增加了对环境的保护，减少了环境污染。现今我国的高资源消耗、高污染工业也没有减少的趋势，但是对环境的破坏却是越来越大，环境的保护问题是我们面临的一大挑战，因此，在工程建筑中更应该明确好环境问题，不能再单纯的追求高利润的建筑工程。
1.3超高钢材特点
钢材的强度大、韧性好、承载能力强，钢材相对于混凝土和木材等建筑材料来说，它的密度和屈服强度都要低，这样在受力相同的条件下，钢材的承重量和强度都有明显的优势。而且钢材本身轻便并且容易运输和安装。钢材在承受冲击力和动力载荷中，都具有较高的抗震功能，钢材的内部结构比较均匀，并且钢结构的实际工作性能更加容易计算，因此钢结构还具有可靠性。
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钢材料耐热性能好，在温度处于150摄氏度以下时，钢性的结构变化很小，因此，钢结构适合用于热车间，但是在结构表层受到150摄氏度左右的热幅度时，就需要采取隔热板加以保护，但是超高钢材的耐热性要比一般钢材强很多，在150摄氏度的热辐射下是不会有问题的。超高钢材具有节能、低碳、绿色环保还可以重复使用的特点，超高钢材节约工程材料用量，并且钢材建筑的拆除是不会产生很多垃圾的，并且钢材是可以重复回收利用的。
二、 超高钢材的应用。
2.1在建筑中的应用
超高钢材在建筑工程中已经有很多方面的应用。索尼大楼就是利用了超高钢材进行建筑施工，索尼中心大楼是为了对自身的的砌体建设进行保护，所以在屋顶的桁架上进行了改造，在桁架上悬挂了大楼的部分楼层。这个大楼的屋顶桁架高是12米，跨度的60米，杆件用了强度值在460MPa和460MPa的钢材，对钢材进行了低温状态下的计算分析，结果表示钢材结构在低温下也是有很高的安全保障的。
Latitude大厦位于澳大利亚悉尼中心的世界广场，是在2005年建成的，全大厦一共有55层。在广场是有一个完成了一部分的建筑物，若是再将新的结构加到他的顶部，那么就必须要加强原来柱子的坚固性。但是为了考虑时间的限制和经济效益的提高，大厦的结构设计人员在第16层的应用高度是7米的钢层结构转换，这样就能够实现载荷量从新增的结构钢材装移到了已有的建筑物的身上，大厦结构的工程师将超高强度的钢板应用到原来钢材的建设中，超高钢材大大减轻了原有建筑设计的压力，承载了一定的建筑重量。在这个工程中，一共应用了280吨的超高钢材，不仅缩短了工作时间，提高了经济效益，而且起到了十分重要的效果。
我国的体育馆鸟巢的建设也是利用了超高强度的钢材来进行建设。鸟巢是利用钢结构形成的整体的巨大空间的马鞍形刚桁架编织似的“鸟巢”结构，在整体上都是有钢架整合而成的。看台采用的是钢筋混凝体的结构来建造的，外部的框架全部使用的钢结构，外部的钢结构进行焊接起来，整个建筑是一个巨大的网状结构，各个结构相互支撑，内部没有一个立柱。采用的大量超高强度钢材做到了建筑的这个特点，为我国的奥运会产生了一大亮点。
2.2在桥梁建筑工程中的应用
超高强度钢材的不断推广，和在各个建筑中的使用，都证明了超高强度钢材的安全性和使用性，在桥梁的建设者也有了很大的发展。
Millau大桥是法国有名的一组大桥，这座桥的建设是一座斜拉式的大桥，其建造高达到340多米，是目前世界上的第二高的大桥。这座桥的桥面长达2460米，中间是由六个长度是340多米的主跨和左右两边各204米的跨度工程共同组合完成的。大桥都采用了120毫米和80毫米的超高钢板，取得了很大的效果，桥梁上利用了超高强度钢材不仅仅承重基础的承载量得到了增加，而且在桥梁的建设过程中的悬臂断弯矩也有了很大程度上的降低。在建设过程中，减少了构件的运输成本和结构的重量，使得钢材结构的安装更加简单化，帮助大桥顺利的完成。
莱茵河大桥是位于德国杜塞尔多夫的一座斜拉式的公路桥，因为大桥位于机场附近，大桥的高度就受到了一定的限制。因此，大桥的设计工程师就利用超高强度钢材，在大桥顶部将两个桥塔顶端的中间进行了箱式的焊接，这样实现了焊接的强度，还减少了切面钢板厚度与焊接的尺寸，使得桥梁周围的使用率大大提高。
结束语：这篇文章对于超高强度钢材进行了详尽的分析，将它的各项性能做了分析，超高强度钢材在实际的应用中也是非常的广泛。超高强度钢材相对于之前的钢材来说，各个方面都进行了了更新强化，技术水平不断进行更新，相应的在实际中的应用也是收到了非常大的影响，在实际的应用中，不论是工程的建设还是桥梁的建设都能够突出表现出超高强度钢材的各项优点。在实际中的应用也已经证实了超高强度钢材的使用是值得去推广的，能够促进我国对于环境的保护和经济效益的提高。
参考文献：
[1]方秦，柳棉春，张亚栋，等.爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁破坏形态有限元分析[J].工程力学，2016（12）.
[2]方秦，吴平安.爆炸荷载作用下影响Rc梁破坏形态的主要因素分析[J].计算力学学报，2017（1）.
论文作者:张述明
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第16期
论文发表时间:2018/9/11
标签：钢材论文; 强度论文; 钢结构论文; 结构论文; 大桥论文; 就会论文; 建筑论文; 《建筑模拟》2018年第16期论文;