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(tái)結(jié)構(gòu)。當(dāng)時(shí)人們對(duì)焊接鋼管節(jié)點(diǎn)的性能了解甚少，直到1947年世界上 個(gè)現(xiàn)代化的海洋平臺(tái)在墨西哥海灣建成后，人們才真正認(rèn)識(shí)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(gè)多世紀(jì)里，世界各國(guó)涌現(xiàn)出許多造型獨(dú)特、構(gòu)造優(yōu)美、功能卓越的鋼管結(jié)構(gòu)，如德國(guó)Stuttgart機(jī)場(chǎng)候機(jī)大廳采用大口徑厚壁直縫鋼管構(gòu)件鑄鋼節(jié)點(diǎn)的樹形支承結(jié)構(gòu)，具有造型獨(dú)特、簡(jiǎn)捷明快的特點(diǎn)；日本大阪的Kansai機(jī)場(chǎng)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(guó)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(bǔ)了鋼結(jié)構(gòu)建筑耐火性差的弱點(diǎn)；還有加拿大多倫多Skydome的開合屋蓋、法國(guó)戴高樂機(jī)場(chǎng)的高速鐵路火車站等都是的鋼管結(jié)構(gòu)建筑，我國(guó)直縫焊管結(jié)構(gòu)的發(fā)展要晚于西歐、北美、日本等國(guó)，但在近十年，鋼管結(jié)構(gòu)在我國(guó)也得到了飛速發(fā)展。特別是以鳥巢為代表的奧運(yùn)場(chǎng)館落成，不僅為2008年奧運(yùn)會(huì)樹立一座獨(dú)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(guó)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(qiáng)鋼Q460，大大節(jié)省了鋼材用量。

螺旋縫焊管一般是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)螺旋成型，再采用高頻電阻焊法或埋弧焊接成型。該工藝能用較窄的坯料生產(chǎn)較大管徑的焊管，還可以用同樣寬度的坯料生產(chǎn)不同管徑的焊管。焊縫長(zhǎng)度比直縫焊管焊縫長(zhǎng)增加30％～100％。焊管的缺陷主要體現(xiàn)在焊縫上，焊縫長(zhǎng)就意味著可靠性差，并且成型與焊接同時(shí)進(jìn)行，焊縫缺陷幾率明顯偏高，焊縫質(zhì)量不易保證。螺旋縫焊管生產(chǎn)線普遍不具有擴(kuò)徑工序，無法降低成型和焊接殘余應(yīng)力，致使焊管內(nèi)部具有較大的殘余應(yīng)力，其殘余應(yīng)力為拉應(yīng)力(可達(dá)200～300 MPa)。而焊管受內(nèi)壓后，管壁亦產(chǎn)生環(huán)向拉應(yīng)力，二者疊加，使焊管承壓能力減弱。并且殘余拉應(yīng)力，特別是焊縫位置殘余拉應(yīng)力的存在也大大降低了焊管抗應(yīng)力腐蝕的能力，在酸性油氣輸送管線中必須嚴(yán)格限制殘余拉應(yīng)力。螺旋縫焊管在曲面上進(jìn)行焊接，焊縫形狀欠佳，內(nèi)焊縫的馬鞍形和外焊縫的脊背形難以克服，應(yīng)力集中難以避免。螺旋縫焊管焊縫熱影響區(qū)大，且硬度高，韌性和抗應(yīng)力腐蝕能力下降。