前言

管桁结构也称为钢管桁架结构、管桁架或管结构，是由管状截面构件连接组成的钢结构形式。由于其构造简洁，造型优美，广泛用于大跨度钢结构建筑中。管桁结构的连接节点通常采用相贯节点型式，即支管直接焊接在主管的表面，不增加任何加劲单元，节点设计的独立性减小。空间结构能否大力推广，关键在于节点。节点是空间结构最重要的组成部分，其滞回关系就是指管节点在加载—卸载—再加载的这种往复过程中的约束关系。钢管连接节点在反复荷载作用下的荷载—位移曲线（滞回曲线）是其强度、刚度、延性、耗能能力等力学性能的综合反映。在钢管桁架结构中，相贯节点的破坏往往导致与之相连若干杆件的失效，从而影响结构承载能力并可能引起整个结构破坏。所以，从结构体系的整体性考虑，相贯节点是管桁结构的关键部位，也是罕遇地震下产生能量耗散的部位。

实际工程中，管桁结构的直接焊接节点大部分为搭接节点，这种搭接节点在搭接部位的隐藏焊缝一般难于焊接。管桁结构在具体拼装时，先在胎架上将主、支管就位，然后对连接节点外部相贯线焊缝进行焊接，搭接处的隐藏焊缝没有焊接。虽然方便了施工，但节点承载力及抗震性能是否可靠，也没有明确定论。CIEDCT相关技术文献要求，对K型搭接节点，在搭接50%，支管内力在垂直于主管方向上的分量不超过20%时，搭接部分的隐藏焊缝可以不焊接，这就要求须通过计算（或试验）来确定K型搭接节点的隐藏焊缝是否需要施焊。若计算后需要搭接处的隐藏焊缝必须施焊，这在小管径土木工程实际施工过程中基本是行不通的。寻求钢管桁架中的直接焊接节点既耗能又简单经济，便于加工制造及施工安装，一直是工程技术人员追求的目标。

本书是作者近年来在钢管桁架结构研究方面创新性研究成果的总结。全书分为7章，内容包括连接焊缝损伤累积模型的构建、管桁结构K型搭接节点的滞回性能试验及耗能分析、空间KK型搭接节点的滞回性能分析、管桁结构承载力及落地式管桁架的抗震性能研究。本书内容可供土木工程及水利工程专业的高年级本科生、研究生、教师、科研人员和工程技术人员参考。

兰州理工大学的王秀丽教授、殷占忠教授对本书的写作提出了宝贵意见；东南大学的索雅琪博士、兰州理工大学的陈鹏博士、宁夏大学的高栋硕士等均参加了试验研究工作。没有他们的辛勤付出，本书不可能最终成稿。本书的研究得到宁夏大学优秀出版基金、宁夏高等学校一流学科（水利水电）建设项目的资助，在此，作者谨向本书研究工作提供无私帮助的各位教授、研究生、宁夏大学科研处表示诚挚的感谢。

需要说明的是，对管桁结构直接焊接节点进行滞回耗能研究还需要进行细致深入地研究，其抗震设计理论及方法需要进一步完善，作者希望本书的出版对推动我国钢管结构的发展起到一定的作用。由于作者水平有限，书中难免有不足之处，敬请读者不吝指正。

2019年3月29日