低温钢的机理及研发进展和展望

钢材低温脆断是钢结构工程面临的一大挑战,严重威胁低温环境下的结构安全。低温钢因其低温韧性较好,韧-脆转变温度较低,被广泛应用于各种液态气体储罐、管道及低温环境中的设备等。为全面了解低温钢的性能特点、冷脆机理和发展现状,介绍了低温钢的概念和国内外规范中相关规定,总结了低温韧-脆转变的经典理论,包括经典力学理论、晶格位错理论、能量理论和统计理论,并基于晶格位错理论详细阐述了低温下钢材性能变化的微观机理,分析了钢材韧-脆转变的主要影响因素以及低温下钢材的韧化机理及措施,明晰了当前低温钢研发的主要思路;此外,还介绍了当前低温钢的总体分类和产品系列。目前低温钢研发工作主要针对Ni系低温钢和高锰奥氏体低温钢,通过对比国内外标准中关于各类Ni系低温钢的化学成分含量及性能要求,介绍了我国低温钢的发展现状,并结合南极工程,对我国当前主要低温钢材用于建筑结构提出了设想,以进一步促进低温钢材料和结构应用的发展。

南极中山站蔬菜生产温室项目结构设计

南极大陆因为其特殊的地理位置和气候条件,决定了南极建筑工程具有独特的特点。对独立钢框架结构和附建式连廊结构两种结构方案进行了优缺点对比,连廊结构方案因其工序更少,施工周期更短,抗风能力更强,因此更符合南极建筑工程的特点,最终确定为南极中山站蔬菜生产温室项目的结构方案。南极建筑主要控制荷载为风荷载,依据南极中山站的气象资料和规范公式,明确了南极中山站建筑的风荷载取值为1.6kN/m^2。介绍了项目主要结构构件尺寸和对原结构局部构件的加固措施,简述了南极施工中应注意的事项。项目采用连廊结构方案,且风荷载的取值合理,使得工程建设不仅经济、安全,而且建设工序简化,工期缩短,对将来南极科考站已有建筑的改扩建工程具有一定的借鉴意义。