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直縫焊管在鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用現(xiàn)狀及前景
  鋼管結(jié)構(gòu)起初用于海上或近海結(jié)構(gòu),如海洋平臺結(jié)構(gòu)。當(dāng)時人們對焊接鋼管節(jié)點的性能了解甚少,直到1947年世界上 個現(xiàn)代化的海洋平臺在墨西哥海灣建成后,人們才真正認(rèn)識到直縫管作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的優(yōu)越性,從而促使人們開始探索鋼管結(jié)構(gòu)的性能。而后,在將近半個多世紀(jì)里,世界各國涌現(xiàn)出許多造型獨特、構(gòu)造優(yōu)美、功能卓越的鋼管結(jié)構(gòu),如德國Stuttgart機場候機大廳采用大口徑厚壁直縫鋼管構(gòu)件鑄鋼節(jié)點的樹形支承結(jié)構(gòu),具有造型獨特、簡捷明快的特點;日本大阪的Kansai機場航站樓屋面結(jié)構(gòu),采用了圓管截面的曲線三角桁架:英國倫敦布什來恩宮,外露式的圓管截面桁架把立面荷載傳遞到立柱里,管截面內(nèi)注入水用于防火,正好彌補了鋼結(jié)構(gòu)建筑耐火性差的弱點;還有加拿大多倫多Skydome的開合屋蓋、法國戴高樂機場的高速鐵路火車站等都是的鋼管結(jié)構(gòu)建筑,我國直縫焊管結(jié)構(gòu)的發(fā)展要晚于西歐、北美、日本等國,但在近十年,鋼管結(jié)構(gòu)在我國也得到了飛速發(fā)展。特別是以鳥巢為代表的奧運場館落成,不僅為2008年奧運會樹立一座獨特的歷史性的標(biāo)志性建筑,而且在世界建筑發(fā)展史上也具有開創(chuàng)性意義,為21世紀(jì)的中國和世界建筑發(fā)展提供歷史見證,該工程首次采用低合金高強鋼Q460,大大節(jié)省了鋼材用量。




機械擴徑埋弧焊直縫鋼管變形過程
  根據(jù)鋼管機械擴徑過程的不同階段,整個變形過程可以分為以彈性變形為主的整圓,塑性變形為主的擴脹變形和卸載回彈3個主要階段。
  1、整圓:鋼管在擴徑前經(jīng)過成形、焊接等多道工序,其截面形狀大多為近似橢圓,還存在一定的直線段和棱角。整圓就是將鋼管截面由近似橢圓變成圓。
  管壁在擴徑頭作用下,發(fā)生彎曲變形,隨著擴徑頭的不斷徑向擴脹,橢圓長軸不斷縮短,短軸不斷伸長,終擴徑頭與鋼管內(nèi)壁完全貼合。這個階段鋼管的變形主要為彈性變形,只有形狀變化。
  2、擴脹變形:鋼管在擴徑頭作用下,直徑不斷擴大,管壁不斷減薄。開始時,鋼管處于彈性變形階段,當(dāng)管體的應(yīng)力達到管材屈服強度時,鋼管便進入塑性變形階段,發(fā)生變形。
  3、卸載回彈:擴徑頭回撤,鋼管變形有一定的彈性回復(fù)。




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