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  著眼于高強鋼管、不銹鋼管等新材料管材在鋼管結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，近年來一些學(xué)者也開始了這一領(lǐng)域的研究探索，主要聚焦在屈服強度不超過1350MPa的碳素鋼管及其不銹鋼管相貫節(jié)點。浙江宏盛特鋼有限公司中對殘余應(yīng)力、高溫材料特性等因素對節(jié)點靜力與疲勞強度的影響進行了綜述。近15年來，以采用直接焊接的相貫連接技術(shù)為代表的不銹鋼管結(jié)構(gòu)節(jié)點性能研究無論在理論分析、試驗研究和數(shù)值模擬方面都取得了新進展，表現(xiàn)為對傳統(tǒng)相貫節(jié)點研究的全面深入和在新的應(yīng)用需求驅(qū)動下的形式拓展，從而解決了工程建設(shè)面臨的一系列突出難題，形成了較為完善的用于指導(dǎo)工程設(shè)計的標準規(guī)范體系。然而，目前在單層大跨度建筑物和高聳構(gòu)筑物中鋼管結(jié)構(gòu)的應(yīng)用已相當廣泛，但在多高層房屋建筑的框架結(jié)構(gòu)中，受閉口截面鋼管構(gòu)件的連接節(jié)點復(fù)雜工藝以及焊接質(zhì)量保證難度的影響，鋼管柱的普遍應(yīng)用還有一定瓶頸，便于現(xiàn)場裝配連接的鋼管柱-梁節(jié)點技術(shù)還不成熟，不能充分滿足建筑工業(yè)化的需求。從抗震防災(zāi)和可持續(xù)發(fā)展角度看，目前鋼管結(jié)構(gòu)及節(jié)點的抗震性能雖然能夠滿足“大震不倒”的設(shè)計要求，但從進一步提高結(jié)構(gòu)性能，實現(xiàn)震后可恢復(fù)的韌性結(jié)構(gòu)、韌性建筑乃至韌性社區(qū)的角度著眼，需要進一步攻克鋼管結(jié)構(gòu)在罕遇地震后能夠?qū)崿F(xiàn)低殘余變形和可快速恢復(fù)的技術(shù)難點。

  因此，對于不銹鋼管節(jié)點未來的研究趨勢有: 探究將鋼管結(jié)構(gòu)從大跨度建筑和高聳構(gòu)筑物中的應(yīng)用拓展至多高層建筑中去的關(guān)鍵節(jié)點連接技術(shù)，重點開發(fā)現(xiàn)場免焊接的裝配化連接技術(shù)以及關(guān)鍵部件，解決設(shè)計、構(gòu)造、安裝裝備等系列技術(shù)問題，完善新型鋼管柱梁抗滑移單邊螺栓連接技術(shù)，進而形成從產(chǎn)品、裝備到設(shè)計標準等較為完善的技術(shù)體系。深入開展鋼管節(jié)點性能提升研究，包括承載力提升、疲勞性能提升、抗震性能提升、魯棒性能提升等，實現(xiàn)鋼管結(jié)構(gòu)的高性能化。

  建筑結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)件可以全部采用不銹鋼管，如鋼管平面桁架、空間桁架、拱架、網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)也可以僅部分采用鋼管構(gòu)件。在塔架、框架結(jié)構(gòu)中，支柱采用鋼管而其他構(gòu)件采用開口截面構(gòu)件則是高效率的組合。不銹鋼管結(jié)構(gòu)體系有望進一步拓展應(yīng)用空間于:

  1. 裝配式結(jié)構(gòu)。這里狹義的指在施工現(xiàn)場采用機械方式連接的結(jié)構(gòu)體系為裝配式結(jié)構(gòu)。長期以來，螺栓連接主要適用于開口截面構(gòu)件，而板式連接、法蘭式連接則也為不銹鋼管間采用螺栓連接提供了可行的構(gòu)造方式。近年來逐漸得到開發(fā)的單面鎖緊螺栓進一步提高了鋼管構(gòu)件連接的可裝配性。在模塊化鋼結(jié)構(gòu)中，采用新型的機械式連接件已在探索之中，將使鋼管構(gòu)件成為其中的高效能構(gòu)件。

  2. 小型設(shè)施結(jié)構(gòu)。以小規(guī)格圓管和機械式扣件組裝而成的系統(tǒng)，在農(nóng)業(yè)設(shè)施結(jié)構(gòu)、組裝看臺結(jié)構(gòu)、應(yīng)急救災(zāi)結(jié)構(gòu)以及施工腳手架結(jié)構(gòu)中將有很大的開拓空間。

  3. 流場作用成為控制性荷載的結(jié)構(gòu)。如在海洋設(shè)施工程中，鉆井平臺結(jié)構(gòu)大量應(yīng)用不銹鋼管，海上風(fēng)塔結(jié)構(gòu)的主體也是圓管或錐形管。由于圓管、橢圓管截面能有效降低流場中的負荷，在未來的近遠海設(shè)施結(jié)構(gòu)，例如浮動城市中將會有更多的使用空間。

  作為整體而言，不銹鋼管組成的結(jié)構(gòu)體系并未與其他截面形式構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)體系有本質(zhì)不同。但鋼管構(gòu)件及其節(jié)點的閉口截面特征，會因細部構(gòu)造不同影響構(gòu)件乃至結(jié)構(gòu)的行為。如具有制造便捷優(yōu)勢的相貫節(jié)點，實際具有有限的節(jié)點軸向剛度和彎曲剛度。有限軸向剛度的特征在其他開口截面構(gòu)件節(jié)點中一般不出現(xiàn)，但其影響空間結(jié)構(gòu)的整體剛度和穩(wěn)定承載能力。有限彎曲剛度特征對單層網(wǎng)殼類結(jié)構(gòu)體系具有顯著的影響，包括其穩(wěn)定性和動力特性，在結(jié)構(gòu)整體分析中，必須給予充分考慮才能確保結(jié)構(gòu)安全。近年在分層裝配柔性支撐鋼結(jié)構(gòu)房屋體系中，采用了小尺度薄壁方鋼管作為柱構(gòu)件，其既具有兩方向等穩(wěn)定的特點，也有相當可觀的彈性變形能力。振動臺試驗證明，應(yīng)用這種管柱形成的結(jié)構(gòu)體系，在結(jié)構(gòu)經(jīng)受很大變形之后仍能保持彈性恢復(fù)力，可以實現(xiàn)低殘余位移或零殘余位移。鋼管柱在此方面的應(yīng)用前景值得關(guān)注。在防止結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌的試驗研究中，發(fā)現(xiàn)不銹鋼管柱與H形鋼梁的螺栓連接可以實現(xiàn)很高的魯棒性，而鋼管柱的柱壁撕剪模式具有極大的變形能力，對于梁構(gòu)件的拉結(jié)作用十分顯著。這類發(fā)現(xiàn)促使結(jié)構(gòu)設(shè)計可以進一步開掘閉口截面構(gòu)件的受力潛能。

  作為一種型材，不銹鋼管因其閉口截面特定的優(yōu)勢在結(jié)構(gòu)體系中得到廣泛應(yīng)用，并將隨著需求的增長而在更多的工程結(jié)構(gòu)中得到推廣。高強度高性能鋼材在鋼管中的應(yīng)用，以及截面形式的多樣化，對鋼管構(gòu)件受力性能的研究提出了新課題。其他輕質(zhì)、高強、高韌金屬管材的生產(chǎn)，以及多種鋼管組合構(gòu)件形式的開發(fā)，也推動了對鋼管構(gòu)件性能的研究。不銹鋼管的閉口截面特點，集中表現(xiàn)在鋼管連接節(jié)點的構(gòu)造上，使其與開口截面構(gòu)件節(jié)點有許多不同的受力性能，因此節(jié)點成為鋼管結(jié)構(gòu)研究中最主要的方向之一。節(jié)點連接的新構(gòu)造及其疲勞性能、抗震性能和魯棒性能等將成為未來研究的重點。