钢管结构在建筑中的应用研究

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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果钢管结构在建筑中的应用研究摘要：钢管结构是指钢结构的全部或部分结构构件采用空心钢管的结构。空心管包括圆管、方管、矩形管以及多边形管(六角管)等。世界上第一个现代化的海洋平台于1947年在墨西哥海湾建成，从此以后，工程师们开始对钢管结构的性能逐渐了解，钢管结构随着近代钢管生产技术的成熟而逐渐发展起来。就钢构件形式而言，最早为圆铜管结构，随后出现了方钢管结构及方钢管和圆钢管组合在一起的结构。就结构形式而言，平面或空间桁架、网架、网壳、框架

2、都可以采用钢管结构。随着钢管结构的不断发展，其应用范围越来越广，钢管结构不仅应用在海洋平台、桥梁、塔桅和起重机械工程，而且应用于工业厂房、飞机库、体育馆、展览馆和商场等众多工业与民用建筑工程。中国编辑。　　关键词：钢管结构；应用特点；问题；研究　　　　1　钢管结构在建筑结构中的应用　　课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果　　近年来，钢管结构不仅在海洋工程、桥梁

3、工程中得到了广泛应用，而且在工业及民用建筑中的应用日益广泛，钢管结构在我国建筑结构中的应用也越来越多，如宝钢三期工程中采用方管桁架，吉林滑冰练习馆、哈尔滨冰雪展览馆、上海“东方明珠”电视塔和长春南岭万人体育馆均采用方钢管作为主要结构构件。在公共建筑领域，钢管结构中独特的结构形式层出不穷，如悉尼水上运动中心，美国迦登格罗芙水晶教堂；单层大空间建筑领域，除了在超级市场、货栈和仓库中继续广泛应用外，还出现了一些超大型结构，如新加坡章楦机场机库，大阪国际机场候机厅；另外还有轻型大跨结构，如人行天桥和起重机结构；其他特殊用途的结构，如天线桅杆和航天发射架等。　　　　2　钢管桁

4、架结构的形式及特点　　课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果　　钢管桁架结构是钢管结构中的重要一种，它是桁架结构采用钢管材料构成的一种结构形式，也称钢桁结构、管桁架和管结构等。由于适应性比较强，近年来在大跨空间结构中得到了广泛应用。管桁结构的结构体系为平面或空间桁架，与一般桁架的区别在于连接节点的方式不同：网架结构采用螺栓球或空心球节点。过去的屋架经常采用板型节

5、点，而管桁结构在节点处采用的是杆件直接焊接的相贯节点(或称管节点)。在相贯节点处，只有在同一轴线上的两个主管贯通。其余杆件(即支管)通过端部相贯线加工后，直接焊接在贯通杆件(即主管)的外表非贯通杆件在节点部位可能有一定间隙(间隙型节点)，也可能部分重叠(搭接型节点)。相贯线切割曾被视为是难度较高的制造工艺。因为交汇钢管的数量、角度、尺寸的不同使得相贯线形态各异，而且坡口处理困难。但随着多维数控切割技术的发展。这些难点已被克服。目前国内的一些企业装备了这一技术，相贯节点管桁结构在大跨度建筑中得到了前所未有的应用。　　(1)管桁架的分类。根据受力特性和杆件布置不同，可分

6、为平面管桁结构和空间管桁结构。平面管桁结构的上弦、下弦和腹杆都在同一平面内，结构平面外刚度较差。一般需要通过侧向支撑保证结构的侧向稳定。在现有管桁结构的工程中，多采用Warren桁架和Pratt桁架形式，Warren桁架一般是最经济的布置，与Pratt桁架相比Warren桁架只有它一半数量的腹杆与节点，且腹杆下料长度统一，这样可极大地节约材料与加工工时。Vierendeel桁架主要应用于建筑功能或使用功能不容许布置支撑斜杆时的情况，空间管桁结构通常为三角形截面，与平面管桁结构相比，它能够具有大的跨度，且三角形桁架稳定性好，扭转刚度大且外表美观。在不布置或不能布置面外

7、支撑的场合，三角形桁架可提供较大跨度空间。一组三角形桁架类似于一品空间刚架结构，且更为经济。可以减少侧向支撑构件，提高了侧向稳定性和扭转刚度。对于小跨度结构，可以不布置侧向支撑。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果　　(2)连接件的截面形式。常用的杆件截面形式为圆形、矩形、方形等。接连接构件的不同截面可分为以下几种桁架形式：C—C型桁架：即弦杆和腹杆均为圆