1前言    新纳入JIS（日本工业标准）的高性能桥梁用钢SBHS是强度、断裂韧性、焊接性、加工性、耐候性等各项性能都比过去的桥梁钢有很大提高的新型桥梁用钢。此前，为了实现桥梁的经济设计和提高造桥效率，产学结合开发出高性能桥梁用钢BHS（Bridge Highperf ormance Steel）。    BHS钢是2005年纳入日本铁钢联盟标准的、焊接结构用轧制钢材的总称。当时，BHS登录在国土交通省关东地方整备局新技术信息系  统（NETIS）。2008年11月，BHS钢作为屈服强度500MPa、700MPa级钢纳入JIS G3104“高屈服点桥梁用钢”并且在牌号的前面增加字母“S”成为SBHS（Steel s f or Br i dge High-per f or mance Structure）。2011年增加了SBHS400，  使SBHS形  成400MPa、500MPa、700MPa级系列化钢材。    SBHS是具有高强度、高韧性、良好的制作性（焊接和加工性）以及优良耐候性的钢材。采用SBHS可以优化桥梁设计、提高建桥效率，从而产生很大的经济效益。东京京门大桥和东京港临海路大桥大量使用了SBHS。除了大型桁架桥，临海中央大桥和东京京门大桥引桥等常规的钢底板箱桁桥梁的中间节点等部位也使用了SBHS。SBHS的采用降低了用钢量和建桥成本。    之后，东京都多摩建设局建造的永田大桥是采用冷弯性优良的SBHS高强度厚壁钢管建造的钢管桁架桥。    2009年修订的铁路结构物等设计标准、2012年修订的公路设计规范中都对SBHS进行了解说说明。铁路结构物等设计标准解说中称：“采用高屈服点桥梁钢板SBHS，可以减少用钢量、提高焊接效率。SBHS500和SBHS500W的适用厚度是75mm以下。”公路设计规范解说中称：“采用SBHS时应对具有与本规范规定钢材（JIS G3106焊接结构用轧制钢材等）同等的安全性和保证达到规定的制作、施工质量进行确认。”    目前大学和相关单位正在积累SBHS强度、疲劳强度等数据并进一步研究采用SBHS的设计基准和制作、施工标准，以便使桥梁设计者和制作、施工者容易使用SBHS。    2 SBHS的特点以及使用效果    SBHS开发的目的是满足桥梁要求的性能，SBHS制造中利用了最新的TMCP技术，使晶粒微细化，使SBHS具有高强度、高韧性和良好的焊接性。除了这些性能，SBHS还具有其他各种优良的附加性能。以下对SBHS的特点和采用SBHS可以获得的效果进行说明。    2.1 高强度    标准厚度16-40mm传统钢的屈服强度是，SM490Y：355MPa、SM570：450MPa、HT780：685MPa。SBHS钢的屈服强度如表1所示，分别是400MPa、500MPa、700MPa，高于传统钢。利用SBHS的高屈服强度特性，可以改进桥梁部件的断面设计，减少用钢量。    2.2良好的焊接施工性    与SM490Y相比，SM570以上高强度钢的焊接性下降，所以SM570以上高强度钢在进行焊接时，常常有焊前预热和控制焊接层间温度的规定。SBHS钢是提高焊接性的钢种，焊接时可以不用预热或降低预热温度，因此可以提高焊接效率。    东京京门大桥利用SBHS钢优良焊接性的特点，在对大桥桁架节点进行现场焊接时省略预热，提高了焊接效率。为了抑制传统高强度钢进行焊接时低温焊接裂纹的发生，必须进行焊前预热，使焊接效率低下。SBHS钢降低了焊接裂纹敏感性Pcm，所以减轻或省略了预热作业。    2.3高加工性    冷弯加工是桥梁制造中一种主要的加工方法，常用于主桁架、桥塔、桥墩钢管结构等各种桥梁部件的加工制作。但是，由于冷加工会产生应变时效，导致部件脆化，对此必须慎重考虑。公路桥梁设计规范对桥梁钢的冷弯半径做了规定，一般情况下R≥15t。    SBHS钢对冷弯半径最小化（R=5t）的应变时效冲击功进行了规定，例如SBHS500钢-5℃的夏比吸收功≥200J。因此采用SBHS钢时，设计自由度高，可以进行小曲率半径加工。东京都永田大桥采用最大厚度为67mm的SBHS500钢板，用R=5t强力冷弯加工方法制作口径为800mm的特厚钢管，用这种钢管制作成大桥的钢管桁架。    2.4高横向性能    SBHS钢对垂直于轧制方向（横向）的夏比吸收功进行了规定，因此钢板的取材不受钢板的纵、横向制约，扩大了钢板取材的自由度，可以提高钢板使用时的成材率。    2.5高Z向性能    桥梁上有许多承受厚度方向（Z向）作用力的部件。SBHS钢的S含量小于0.006%，具有良好的抗层状撕裂性。SBHS钢的Z向断面收缩率规定值是JIS G 3119中的最高水平Z35。    2.6优良的抗脆性断裂性    桥梁外面的角撑板、节点板的焊缝边界常常发生疲劳裂纹，这些疲劳裂纹会向母材内扩展。因此要求提高母材的脆性断裂极限裂纹长度，以保证母材内产生更大疲劳裂纹时的安全性。SBHS钢的夏比冲击吸收功大于100J，远高于普通钢的吸收功27J、47J，所以大大提高了钢的抗脆性断裂性。    2.7耐候性    SBHS钢中还有在上述各种性能的基础上，附加耐候性的钢种，这种SBHS钢的牌号中有字母“W”。耐候性SBHS钢可用于涂装桥梁和无涂装桥梁。    3 SBHS钢的应用实例    SBHS钢用于东京港临海路的桥梁。最初使用SBHS钢的是构成东京港临海路的一部分的临海中央大桥。大桥长度256m，结构是连续钢底板箱桁架，大桥用钢量约4000吨，其中BHS500用量1100吨，约占总用钢量的29%。与使用常规的SM570相比，用钢量减少4%，施工费减少2%。    东京京门大桥是长度为760m、中央跨距440m的桁架-箱形复合结构大桥。钢材用量20460吨。其中BHS500用量10250吨，约占总用钢量的50%。东京京门大桥引桥用钢量16010吨。其中BHS500用量3000吨，约占总用钢量的20%。    根据国土交通省的计算，使用BHS钢使东京京门大桥主桥用钢量减少3%，材料加工费下降12%。    东京永田大桥采用SBHS500钢管制造了高透明度复合桁架，提高了大桥的观赏性，并且由于轻量化，降低了造桥成本。    （唐佩绵）