不銹鋼方管相貫節點作用有哪些

近年來，不銹鋼方管結構得到了廣泛的發展和應用，不僅在海洋平臺、空間網殼等傳統不銹鋼方管結構應用領域得到了更加廣泛的應用，在許多新的特型結構、體育場館、大跨度橋梁中更是得到了設計者的青睞，像北京奧運場館、水立方等一批優秀建筑，無疑將成為人類建筑史上的明珠。

 不銹鋼方管結構得到如此廣泛的應用和發展與其自身的優良特性是分不開的。首先，不銹鋼方管的截面為閉口對稱截面，有利于單一構件整體和局部的穩定性；第二，閉口截面與開口截面相比，外表面積較小，減少了防腐防火涂層材料的消耗，結構具有更好的抗腐蝕性能；第三，不銹鋼管結構表面光滑，阻力系數較小，在風和海浪的作用下，受力性能出色；第四，隨著現代科技的發展，不銹鋼管結構的制作更加方便簡單，各種獨具特色的構件和結構也可以完成制作加工，使得不銹鋼方管結構建筑物在外觀上具有更強的藝術觀賞性。

 工程中應用的不銹鋼方管一般為薄壁不銹鋼管，其徑向剛度一般遠遠小于其軸向剛度，結構在荷載作用下發生破壞的部位一般位于各個桿件的連接處，即節點處，而非桿件處，因此對于不銹鋼方管結構而言，節點的設計安全顯得尤為重要。目前應用的連接節點類型主要有：空(實)心焊接球節點、法蘭節點、鑄鋼節點、螺栓球節點和相貫節點等節點形式。其中，相貫節點目前在工程中應用的較多，其節點形式為主管在桿件相交處連續貫通，與之相連的支管端部切割出相貫線直接焊接到主管的表面。相貫節點傳力路線明確，力學性能突出，承載力強，構造相對簡單，外形美觀，在實際工程中能夠節省鋼材和減少焊接的工作量。相貫節點制作的關鍵技術是相貫線的切割，以往主要靠人工切割，很難保證切割質量，但隨著現代切割技術的發展，這一難題也已經得到解決，從而使相貫節點的應用優勢更加明顯?；谝陨蟽烖c，相貫節點的應用非常廣泛，近年來完成的一些重大工程，如上海八萬人體育場、上海東方明珠國際會議中心、上海虹口體育場、浦東國際機場航站樓、上海國際賽車場新聞中心、廣州新體育館、廣州新白云國際機場、廣州會展中心、哈爾濱會展中心、首都國際機場新航站樓、水立方等，均采用了相貫節點。

 相貫節點從不同的角度可以分為不同的種類。按桿件是否處于同一平面，相貫節點可分為空間節點和平面節點。平面節點就是所有桿件的軸線均處于或幾乎處于同一平面內，其他情況則為空間節點，在節點處貫通的不銹鋼管通常稱為弦桿或主管，焊接于弦桿之上的不銹鋼方管稱為腹桿或支管，空間節點中非主承重面內的桿件稱為支桿以區別于腹桿。

 按照支管端部在節點部位的連接情況可將節點分為間隙節點和搭接節點兩種。間隙節點是指支管連接主管的端部在節點部位相互完全分離的節點；搭接節點又分為部分搭接和完全搭接兩種形式，部分搭接節點是指支管連接主管的端部在節點部位部分重疊的節點，完全搭接節點是指支管連接主管的端部在節點部位完全重疊的節點。

 按照截面形狀分類，桿件全部采用圓鋼管的節點，稱為圓鋼管節點；桿件全部采用方鋼管或矩形不銹鋼管的節點稱為方管節點；桿件中某些桿件采用圓鋼管，而另外一些桿件采用方鋼管或者矩形管的節點稱為方圓匯交節點。

 按節點的剛度分類，可分為剛性節點、半剛性節點和鉸接節點。在傳統海洋工程結構設計中，相貫節點作為剛接節點處理，原因是弦、腹桿截面幾何尺寸相差較小導致端部約束較大；鋼桁架結構設計將相貫節點作為鉸接節點處理，原因是桿件細長使得次彎矩較??；而實際上的相貫節點由于其相貫面的局部變形應該被劃入半剛性節點的范疇。況且在有些情況下，如空腹“桁架”或單層網殼結構體系中，相貫節點必須實現半剛性甚至剛性連接的要求，否則無法形成有效的結構體系。