第1章 导言和目标 1
第2章 美国的高性能钢材 3
2.1 简介 3
2.2 HPS的研究和发展项目 4
2.2.1 HPS 70W 5
2.2.2 HPS 50W 6
2.2.3 HPS 100W 6
2.2.4 疲劳和断裂性能 7
2.2.5 可焊性 8
2.2.6 耐候性能 9
2.3 设计和施工规范 10
2.4 HPS的设计经验 11
2.4.1 第一座HPS 70W桥梁 11
2.4.2 内布拉斯加州HPS两箱梁体系［2.15］ 11
2.4.3 HPS成本研究［2.16］ 12
2.4.4 田纳西州的经验［2.17］ 12
2.4.5 宾夕法尼亚州的经验［2.18］ 13
2.4.6 纽约州高速公路局的经验［2.19］ 14
2.5 HPS加工制作的经验 15
2.6 可获性和成本 15
2.6.1 可获性 15
2.6.2 成本 15
2.7 生产商和行业组织 16
2.8 相关网站 17
2.9 后续研究 17
2.10 结语 17
2.11 参考文献 19
2.12 致谢 20
2.13 附录 21
第3章 加拿大有关高性能钢材疲劳性能的研究 31
3.1 简介 31
3.2 阿尔伯塔大学的HPS研究工作 32
3.2.1 概述 32
3.2.2 试验项目综述 32
3.2.3 化学组成、断裂韧性和拉伸性能 32
3.2.4 FR系列疲劳试验 33
3.2.5 FL系列疲劳试验 34
3.2.6 疲劳裂纹增长率试验 35
3.2.7 疲劳寿命预测 36
3.2.8 阿尔伯塔大学研究的观测结果 37
3.3 女王大学的HPS研究工作 37
3.4 加拿大第一座HPS示范桥梁 38
3.5 结语 38
3.6 参考文献 39
第4章 日本的高性能钢材 41
4.1 桥梁高性能钢材（BHS）的概念 41
4.2 日本新型桥梁高性能钢材 42
4.2.1 过去传统高性能钢材在桥梁领域的应用 42
4.2.2 新型桥梁高性能钢材的提出和所需性能 43
4.2.3 总结 48
4.3 BHS的制造技术和已验证的性能 48
4.3.1 BHS制造技术的生产过程 48
4.3.2 BHS500的已验证的性能 50
4.3.3 BHS700钢的设计 53
4.3.4 BHS的焊接材料 53
4.3.5 总结 54
4.4 高等耐候钢 55
4.4.1 高等耐候钢材的性能以及目前的应用状况 55
4.4.2 耐候性指标 60
4.4.3 总结 62
4.5 疲劳强度的提高 62
4.5.1 疲劳强度提高的目标 62
4.5.2 低温转化焊接材料的机理及基本特性 63
4.5.3 基于疲劳试验的研究 66
4.5.4 总结 68
4.6 应用实例 69
4.6.1 未来的BHS工程 69
4.6.2 目前含镍高等耐候钢的状况 69
4.7 参考文献 72
第5章 欧洲的高性能钢材 75
5.1 生产过程、力学性能、化学特性和加工性能 75
5.1.1 引言 75
5.1.2 高强度钢材的生产过程 75
5.1.3 钢材类别和性能 78
5.1.4 加工性能 81
5.1.5 结论 84
5.2 结构应用的韧性要求 84
5.2.1 概述 84
5.2.2 避免脆性断裂的断裂力学安全评估背景 86
5.2.3 屈强比要求 90
5.3 高强钢结构的屈曲承载力 93
5.3.1 引言 93
5.3.2 Eurocode 3中稳定承载力计算公式 94
5.3.3 弯曲屈曲承载力 94
5.3.4 局部屈曲承载力 96
5.3.5 剪切屈曲承载力 98
5.3.6 讨论和结论 99
5.4 疲劳承载力的改善 99
5.4.1 引言 99
5.4.2 构造措施 100
5.4.3 焊接步骤和工艺 101
5.4.4 焊后改善方法 101
5.4.5 结论 105
5.5 应用实例 106
5.5.1 瑞典48号快速安装军用桥［H？glund］ 106
5.5.2 瑞典Mitt？dalen混合梁桥［Collin］ 107
5.5.3 德国Düiseldorf-IIverich跨越莱茵河的公路桥［Müller］ 108
5.5.4 德国因戈尔施塔特附近的组合桥［Müller］ 109
5.5.5 德国柏林索尼中心的屋顶桁架［Müller］ 110
5.5.6 法国米劳高架桥［Schr？ter］ 111
5.5.7 意大利Verrand高架桥［Miazzon］ 112
5.6 参考文献 113
第6章 总结和结论 116
6.1 概述 116
6.2 HPS的发展、研究和应用 116
6.2.1 HPS在美国 116
6.2.2 HPS在加拿大 116
6.2.3 HPS在日本 116
6.2.4 HPS在欧洲 117
6.3 高性能钢材的性能 117
6.3.1 力学性能 117
6.3.2 化学性能 118
6.3.3 可焊性和加工性能 118
6.3.4 疲劳性能 119
6.3.5 耐候性能 119
6.4 HPS的应用 119
6.5 结语 120