一、現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與發(fā)展對(duì)鋼材的品種與性能提出了新的要求
1．20世紀(jì)60年代我國(guó)比較嚴(yán)格限制鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，當(dāng)時(shí)可供應(yīng)的國(guó)產(chǎn)鋼材也只有單一的鋼種與牌號(hào)——碳素結(jié)構(gòu)鋼3號(hào)，而設(shè)計(jì)對(duì)鋼材的性能要求也基本限于強(qiáng)度性能的要求。近10年來(lái)，一大批各類(lèi)形式復(fù)雜、使用功能要求高的鋼結(jié)構(gòu)工程的興建，對(duì)鋼材性能提出了更高、更新的要求，促使結(jié)構(gòu)用鋼不斷完善性能、研發(fā)新品種。正是這種鋼結(jié)構(gòu)與鋼材的互動(dòng)發(fā)展，促使了技術(shù)進(jìn)步，得以建成了多項(xiàng)承載性能良好的*高層、超大跨鋼結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力大跨度鋼結(jié)構(gòu)、*高塔結(jié)構(gòu)和復(fù)雜管結(jié)構(gòu)等現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)工程。
2．以*高層結(jié)構(gòu)與超大跨空間結(jié)構(gòu)為代表的現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)，不僅要求在結(jié)構(gòu)體系與構(gòu)件型式上不斷創(chuàng)新發(fā)展與完善，如：巨型柱－支撐與核心筒混合結(jié)構(gòu)體系，鋼－混凝土筒中筒結(jié)構(gòu)體 預(yù)應(yīng)力）索穹頂結(jié)構(gòu)體系、雙向預(yù)應(yīng)力索桁架結(jié)構(gòu)體系以及大截面異形柱、扭曲構(gòu)件、厚板構(gòu)件等，而且對(duì)鋼材的材質(zhì)、性能也提出了更新、更高的要求。
二、高性能鋼材的產(chǎn)品與特性
1．高性能鋼材是一個(gè)綜合性的相對(duì)概念
在鋼材產(chǎn)品及標(biāo)準(zhǔn)中尚無(wú)明確的定義。按應(yīng)用性能不同一般可分為以下幾類(lèi)：
1）綜合性能優(yōu)異的鋼材——在強(qiáng)度、延性、沖擊韌性、焊接性等各方面性能均優(yōu)于通用性能的鋼材。如建筑結(jié)構(gòu)用鋼板（GJ鋼）、低合金鋼中TMCP交貨鋼材等。
2）專(zhuān)用性能優(yōu)異的鋼材——滿(mǎn)足某一功能要求而其專(zhuān)用性能優(yōu)異的鋼材。如“厚度方向鋼板”、“耐候鋼”、“耐火鋼”等。
3）截面特性?xún)?yōu)異的鋼材——因截面形狀更合理而具有更優(yōu)化截面特性的熱軋（冷彎）型材。如寬翼緣工字鋼、冷彎薄壁型鋼、蜂窩梁等。
2．國(guó)內(nèi)外主要高性能鋼材產(chǎn)品及其特性
1）建筑結(jié)構(gòu)用高性能鋼板（國(guó)標(biāo)《建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》GB/T 19879-2005）
具有高強(qiáng)度、良好延性與焊接性能并厚度效應(yīng)低的綜合高性能中厚板材，還可附加保證Z向性能、與日本SN系列高性能鋼的性能相似。其產(chǎn)品（牌號(hào)標(biāo)記增加GJ字母代號(hào)，簡(jiǎn)稱(chēng)GJ鋼）與性能特點(diǎn)如下：
◆ 鋼材強(qiáng)度等級(jí)匹配合理，質(zhì)量等級(jí)高。強(qiáng)度等級(jí)分為Q235GJ（B、C、D、E級(jí)）、Q345GJ（B、C、D、E級(jí)）、Q390GJ（C、D、E級(jí)）、Q420GJ（C、D、E級(jí)）、Q460GJ（C、D、E級(jí)）5個(gè)等級(jí)。
◆ 較小的屈服強(qiáng)度區(qū)間。同時(shí)保證屈服強(qiáng)度的*低值與*高值（區(qū)間差值不大于110MPa），強(qiáng)度性能穩(wěn)定。
◆ 較低的厚度效應(yīng)。鋼材因厚度增加而屈服強(qiáng)度折減的幅度小。以Q345厚度50～100mm板為例，降幅為百分之6（普通Q345鋼為百分之20），相當(dāng)于強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可較普通Q345鋼提高百分之18。
◆ 較高的伸長(zhǎng)率。伸長(zhǎng)率按比例系數(shù)為5.65的比例試件值保證，其保證限值比與普通低合金鋼有所提高。
◆ 鋼材屈強(qiáng)比與交貨條件，*大限值不大于0.85。
◆ 碳當(dāng)量（CE）或焊接裂紋敏感指數(shù)（Pcm）作為交貨基本條件，可量化的保證較好的焊接性能。
◆較高的沖擊功保證值。各牌號(hào)E級(jí)鋼低溫（-40℃）沖擊功保證值不小于34J，較普通低合金鋼（27J）提高了百分之26。
◆ 可有多種保證高性能的生產(chǎn)工藝作為交貨狀態(tài)。正火、正火加回火、淬火加回火、熱機(jī)械控制軋制（TMCP）等。
◆ 可附加保證Z向性能?？砂从脩?hù)要求保證厚度方向抗撕裂性能（Z15、Z25、Z35）交貨。
