1、主要技术内容 因外表和受力性能优越，圆管结构被大量应用于钢结构工程，然因其节点形式变化多样及造型复杂，圆管结构的设计与施工仍存不少技术难题。当节点处杆件增多时，其传力途径及破坏机理仍不明确；对于管桁架结构常用的焊接圆管，加工过程中产生的残余应力和应变，业界亦缺乏足够的认识；在空间弯管加工方面，还缺乏有效的工艺实现空间弯管的精准成型。针对此类难题，分3个子课题展开了试验与研究，并形成了相应的技术成果。 子课题1：圆管结构复杂节点承载力计算方法研究。 针对工程中用到而规范中没有纳入的一些复杂钢管节点，设计开发复杂节点试验方案，完成了4类超规范节点的有限元分析和节点试验，并进行了承载力分析计算和对比研究；分析推导了KT形圆管搭接节点的相贯线方程，得出了相贯线长度的简化计算公式，给出了KT形搭接节点焊缝长度的理论和数值计算方法，以及隐蔽焊缝的焊接基本原则。 研制了外径为8米、单点加载可达3000吨、适用于任意空间相贯节点或球形节点加载、目前国内最大的通用球形反力架，为复杂节点承载力试验研究提供了平台；发明了一种大吨位构件空间滑移提升装置，采用四个千斤顶实现球形反力架上半球的提升、滑移，改变了传统用行车或吊车吊装模式，节省了试验成本。 子课题2：结构用直缝焊管的残余应力研究。 通过对结构用直缝焊管残余应力的研究，从理论和试验的角度，总结了残余应力分布模式及应力水平，建立了直缝焊管残余应力分布的理论模型。 子课题3：空间弯管冷弯成型技术的研究。 通过构建钢管冷弯工艺力学分析模型，深入研究了典型冷弯工艺引起的残余应力与应变状态，以及典型冷弯几何参数与整体成型设计参数的关系。提出了整体成型关键参数的计算方法与成型精度控制总体思路，以及考虑回弹变形的空间弯管冷弯成型新工艺，实现了空间弯管的连续精准成型；设计了由空间加载反力架、空间四瓣抱紧式成型弧形板、大吨位加载千斤顶和辅助小吨位千斤顶及液压系统等组成的大直径空间圆管冷弯成型装置,确定了空间弯管的关键工艺参数，实现了空间圆管的双向冷弯成型，改进了现有的空间圆管冷弯成型加工方法。 以上研究成果通过中冶科技成果鉴定，成果综合水平达到国际先进，见附件3-2。 2、授权专利情况 申请了1项发明专利、3项实用新型专利及3项软件著作权，其中2项实用新型专利和3项软件著作权已授权，其余2项专利已受理，见附件1-1～1-7。发表技术论文12篇，见附件6-1～6-12。 3、经济技术指标 掌握了钢管结构复杂节点设计方法、直缝焊管残余应力分布模式及空间弯管冷弯精准成型技术，使得公司在钢管结构的设计加工技术上达到国际先进水平，每年承接的管结构项目约10万吨以上。 4、应用推广及效益情况 该技术应用在珠海十字门和迪斯尼国际度假区宝藏湾项目的钢结构工程中，新增产值2888.2万元，新增利润577.5万元，税收98.48万元，节约资金408.88万元。