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  近年來(lái)，不銹鋼管材料已從普通結(jié)構(gòu)鋼材發(fā)展到高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼材，此外也從普通結(jié)構(gòu)鋼拓展為不銹鋼、鋁合金等其他金屬材料，從單一金屬材料管件到與混凝土或FRP形成組合材料管件。普通結(jié)構(gòu)鋼材延性較好，強(qiáng)屈比一般在1.25之上，針對(duì)這類鋼管的材料性能、截面性能和構(gòu)件性能已有系統(tǒng)研究。得益于此，工程設(shè)計(jì)人員對(duì)普通不銹鋼管構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能有較深入的理解，設(shè)計(jì)理論和方法也較為成熟。近年來(lái)，鋼管結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或指南已經(jīng)陸續(xù)將屈服強(qiáng)度為460MPa的鋼材納入其中，更高強(qiáng)度的鋼材能否應(yīng)用于結(jié)構(gòu)管材，也在研究之中。相較普通結(jié)構(gòu)鋼鋼管，高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼鋼管具有較高的屈服強(qiáng)度，但同時(shí)延性、韌性、強(qiáng)屈比等受力性能指標(biāo)卻顯著降低。對(duì)屈服強(qiáng)度為1365MPa的超高強(qiáng)調(diào)質(zhì)鋼圓管進(jìn)行了材料受力性能測(cè)試，研究了單調(diào)拉伸試件破壞模式、材料的強(qiáng)屈比和延性性能，發(fā)現(xiàn)超高強(qiáng)調(diào)質(zhì)鋼圓管單調(diào)拉伸試件均發(fā)生斜向剪切破壞，無(wú)明顯頸縮現(xiàn)象，超高強(qiáng)調(diào)質(zhì)鋼圓管具有較冷成型鋼管更高的強(qiáng)屈比，滿足澳洲鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范限值1.08的要求，雖然超高強(qiáng)調(diào)質(zhì)鋼圓管單調(diào)拉伸試件延性指標(biāo)略低于澳洲鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范限值10%，但基于全截面圓管的延性指標(biāo)卻可以符合規(guī)范要求。文獻(xiàn)中對(duì)高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼鋼管截面缺陷、殘余應(yīng)力分布進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼鋼管殘余應(yīng)力分布模式與普通結(jié)構(gòu)鋼鋼管的類似，但縱向殘余應(yīng)力峰值與屈服強(qiáng)度之比則明顯較小。由于高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼材具有更高的強(qiáng)度，不銹鋼管截面設(shè)計(jì)時(shí)一般更加薄柔，穩(wěn)定問(wèn)題突出。因此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼鋼管的局部穩(wěn)定性能和整體穩(wěn)定性能分別進(jìn)行了考察，對(duì)截面分類限值、構(gòu)件穩(wěn)定承載力和柱子曲線設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究。

   除了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)鋼鋼管外，不銹鋼、鋁合金等其他金屬材料也越來(lái)越多地應(yīng)用于管結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。不銹鋼在材料特性上與普通碳素鋼有很大不同:

  1. 不銹鋼是一種非線性材料，在應(yīng)力水平為屈服應(yīng)力的36%～60%時(shí)，應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線便呈現(xiàn)出顯著的非線性。

  2. 不銹鋼是一種高延展性材料，建筑結(jié)構(gòu)中常用的奧氏體不銹鋼，斷裂時(shí)的應(yīng)變可以達(dá)到0.4～0.6。不銹鋼材料的非線性對(duì)不銹鋼管的穩(wěn)定性能和變形能力有著明顯的影響。

  文獻(xiàn)中對(duì)不銹鋼管的截面局部穩(wěn)定性能和構(gòu)件整體穩(wěn)定性能進(jìn)行了深入研究，修正了適用于不銹鋼管的截面分類準(zhǔn)則和穩(wěn)定承載力計(jì)算公式。同時(shí)，基于不銹鋼管板組相關(guān)性的研究，提出了不銹鋼管新的截面分類準(zhǔn)則和截面承載力的計(jì)算公式。針對(duì)不銹鋼管提出了基于變形能力的截面承載力計(jì)算方法即連續(xù)強(qiáng)度法，有效地提高了不銹鋼材料的使用效率。通過(guò)對(duì)不銹鋼管構(gòu)件擬靜力循環(huán)加載，發(fā)現(xiàn)不銹鋼管較普通碳素鋼管循環(huán)硬化現(xiàn)象更加明顯，具有更好的延性，適合在地震區(qū)應(yīng)用。非線性不銹鋼材具有顯著的應(yīng)變強(qiáng)化特點(diǎn)，對(duì)不銹鋼管的彈塑性極限承載能力和循環(huán)荷載作用下的滯回性能影響顯著，其在地震作用下的動(dòng)力性能及相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法還有待深入研究。鋁合金具有比強(qiáng)度高、延展性好、彈性模量低、溫度變形大的特點(diǎn)，鋁合金管在受力性能和設(shè)計(jì)方法上與普通鋼管也存在較大差異。對(duì)鋁合金管在不同荷載作用下的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了研究，并提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法?？傊?，高強(qiáng)度高性能鋼材和其他金屬材料的應(yīng)用，提出了一系列關(guān)于鋼管受力性能和承載力計(jì)算方法的新課題，亦需進(jìn)一步研究。