【摘要】高强度钢材钢结构在结构受力性能､建筑使用功能以及社会经济效益等方面具有显著优势,近几年开始在国内外多个建筑和桥梁结构中取得了成功应用｡该文全面综述了国内外学者针对高强度钢材钢结构在材料和构件层面受力性能方面取得的研究成果,包括材料的静力拉伸力学性能和韧性､断裂以及疲劳性能,构件的受压稳定和抗震性能,以及连接节点的力学性能等内容,为此类新型钢结构进一步的研究工作及设计方法制定提供参考,同时促进其在我国钢结构工程的应用｡
【关键词】钢结构;高强度钢材;文献综述;研究现状;试验研究
高强度结构钢材是指采用微合金化和热机械轧制技术生产出的具有高强度 ( 强度等级≥460MPa)､良好延性､韧性以及加工性能的结构钢材｡国内外多个钢结构工程已经成功应用了高强度结构钢材,并且取得了良好的经济和社会效益[1-2];高强钢结构在结构受力性能､建筑使用功能以及社会经济和环保效益等方面具有显著优势,不仅能够进一步提高结构的安全性和可靠性,而且可以创造更大的建筑使用空间､实现更灵活的建筑表现,同时能够节约建筑工程总成本,降低能耗和不可再生资源消耗量以及碳排放量,符合我国可持续发展战略及节能环保型社会的创建,属于绿色环保型建筑体系[3]｡ 我国已在多个建筑结构工程中成功采用了高强度钢材,如国家体育场[4]､央视新台址主楼[5]､深圳湾体育中心[6](见图 1)､ 凤凰国际传媒中心[7](见图 2)以及一些移动桥梁设备[8]和输电塔等[9―10]｡由于高强度钢材钢结构采用了新的生产和加工(如焊接技术和焊接材料)工艺,材料的化学成分､力学性能以及连接的受力性能等均随之发生变化;GB50017-2003 钢结构设计规范[11]并没有针对460MPa及以上强度等级钢材钢结构的设计条文,因此,高强度钢材钢结构受力性能研究是工程界亟需解决的问题之一,也是进一步完善现行设计规范的一个重要研究课题｡本文全面介绍了国内外的相关研究进展,为该领域的研究和工程应用提供参考｡
1 高强度结构钢材的力学性能
1.1静力拉伸力学性能
文献[12]研究了Langenberg[13]和Sivakumaran[14]介绍的不同强度等级钢材力学性能的材性数据,并总结了国内外其他文献的相关试验数据,如图 3 所示｡研究结果表明,随着钢材强度等级的提高,钢材屈强比显著增大,当强度超过 690MPa 时,屈强比一般在 0.90-0.95 范围内;钢材的延性随强度的提高而降低,但高强度钢材的韧性却因生产工艺的提高并没有降低｡文献[12]还对比研究了国内外多部钢材标准和钢结构设计规范对材料力学性能指标的限值规定,其中对屈强比的限值大多集中在 0.80-0.85 之间,欧洲钢结构设计规范补充条款规定高强度钢材的最大屈强比可以到 0.95[15];对钢材断后伸长率的要求集中在 15%-20%｡国产 Q460 高强度钢材的屈强比一般在0.78 左右, 断后伸长率通常在25%左右甚至更高,满足相关规范的限值要求;但对于强度超过690MPa的高强度钢材,这些限值规定在一定程度上限制了其工程应用,因此需要进一步研究材料力学性能对构件受力性能的影响,为此类结构钢材钢结构制定更合理的设计方法和限值规定｡
1.2 低温力学性能
清华大学针对舞阳钢铁有限责任公司生产的国产 Q460C 高强度钢材 14mm 厚钢板进行了低温拉伸试验研究[16],试件包括15 个圆形横截面标准材性试件,研究了其在60℃､40℃､20℃､0℃及20℃共5个温度点下的强度和延性指标以及断口的微观形貌;研究结果表明,随着温度的降低,此类钢材的屈服强度､抗拉强度､屈强比均提高(屈强比均小于 0.77),断后伸长率和截面收缩率明显降低,延性变差; 40℃下试件断口呈现明显的韧性向脆性过渡的微观形貌, 60℃下则表现为显著的脆性断裂特征,断后伸长率为 21.5%,仍满足规范要求｡清华大学还对国产Q460C钢材的低温断裂韧性进行了试验研究,具体研究内容包括裂纹尖端张开位移(CTOD值)以及断口微观形貌,共15个三点弯试件; 结果表明,CTOD 值随温度的降低明显减小,且小于其他普通强度钢材的试验结果,表明该类钢材断裂韧性相对较差;在不高于40℃条件下断口呈现明显的脆性断裂形貌;研究还采用Boltzmann 函数对试验结果进行拟合分析,得到了韧脆转变温度及变化规律,发现在低于40.7℃时,Q460C 钢材极易从韧性向脆性转换而发生脆断｡此外,文献[17]采用 ANSYS 软件对国产 Q460C 钢材标准三点弯试件的断裂韧性进行了弹塑性数值模拟,计算得到了应力分布状态和CTOD值;结果表明,板厚较小的试件 CTOD 值沿厚度方向变化较小,等效应力分布表明在裂纹尖端一定范围内均可能出现危险截面｡ 清华大学在文献[18]中对15个国产Q460C高强度钢材试件进行了夏比冲击韧性试验研究;结果表明,该类结构钢材的冲击韧性随温度降低明显下降, 0℃时3个标准试件的冲击功均值为 57.6J(最小的为53.1J), 远大于我国低合金高强度结构钢(GB/T 1591-2008)标准[19]中规定的 34J 限值;该文献利用Boltzmann函数拟合得到的韧脆转变温度11.1℃;在20℃条件下的断口形貌以脆性断裂为主｡
1.3疲劳性能
文献[3]总结了国外针对高强度钢材疲劳性能的试验研究,汇总于表1 所示;研究的重点主要集中在疲劳裂纹的扩展以及钢材强度等级､板件厚度､焊接技术､焊后处理方法等因素对疲劳性能的影响,并没有提出完整的疲劳性能设计方法｡ 文献[25]总结了国内高强度钢材(主要涉及飞机起落架､ 舰船等机械船舶用钢)及其焊缝连接疲劳性能的研究现状,相关研究给出了不同类型钢材的疲劳性能特点和试验曲线｡对于建筑用高强度结构钢材,目前国内只有清华大学分别对国产 Q460C 和 Q460D 结构钢材进行了15种应力幅下的疲劳性能试验研究,两种钢材各有 21 个试件;研究结果表明,国产 Q460 高强度钢材的疲劳性能优良,完全满足规范的相应规定;研究还根据试验数据拟合了此类钢材的S-N计算曲线, 用于指导工程设计; 拟合结果完全满足我国 《钢结构设计规范》[11]相应的容许应力幅要求｡
1.4循环荷载下材料力学性能
清华大学对国产 Q460C 高强度结构钢材进行了 10 种不同循环加载制度下的力学性能试验研究[26―27], 分析此类钢材的抗震滞回性能｡ 结果表明,该类钢材具有良好的耗能能力和抗震性能,断口均为延性断裂｡基于试验结果,采用 Ramberg-Osgood公式对骨架曲线进行了拟合,并利用试验数据标定了 Chaboche 钢材塑性本构模型中的参数,为进一步的有限元数值模拟提供了计算条件｡ 文献[28]比较了国产Q345和Q460两种钢材在循环荷载下的力学性能,结果表明,两种钢材的循环加载应力-应变曲线均存在循环硬化､ 软化以及包辛格效应等现象,其中 Q345 钢材的循环硬化现象更加明显, Q460 钢材的滞回耗能能力不比 Q345 普通钢材差｡
2 高强度钢材构件截面残余应力
钢构件截面残余应力主要由热轧或焊接热输入和不均匀冷却产生的,对构件的稳定性能具有显著的影响;因此截面残余应力分布是高强度钢材钢结构研究的重要课题之一｡
2.1焊接截面
国外针对高强度钢材焊接截面残余应力开展了少量的试验研究,具体见表 2｡文献[35]总结了上述试验结果的分布规律,发现高强度钢材焊接截面残余压应力数值随截面板件宽厚比的增大显著减小,并提出了简化的拟合公式｡ 国内方面,清华大学对国产 Q460 高强度钢材焊接截面残余应力进行了深入的试验研究[36],包括8 个焊接工字形截面和 6 个焊接箱形截面,全面分析了截面板件宽厚比､板厚､焊缝类型､板件残余应力的相关性､人为测量误差等因素的影响,并提出了分布模型和能够考虑截面尺寸影响的残余压应力计算公式;焊接工字形截面焊缝附近最大残余拉应力建议取345MPa,焊接箱形截面焊缝附近取460MPa｡ 笔者还对 960MPa 钢材焊接截面残余应力分布进行了探索性试验研究[36],包括3个焊接工字形截面和 3 个焊接箱形截面试件,分析了截面尺寸､板件残余应力的相关性以及钢材强度等因素的影响;基于国内外现有的大量数据提出了适用于不同强度等级(235MPa-960MPa)钢材焊接工字形和箱形截面的残余应力分布模型以及残余压应力的计算公式,并且考虑了板件宽厚比和板厚的影响｡图 4为 960MPa 钢材焊接工字形截面的典型残余应力分布试验测量结果｡此外,国内其他学者也对高强度钢材焊接截面残余应力分布做了初步研究｡李国强等[37]测量了Q460 钢材3 种焊接箱形截面的残余应力分布,并在文献[38]中给出了基于3种截面测量结果的残余拉应力､压应力计算公式;童乐为等[39]采用中心盲孔法测量了 4 个相同截面尺寸的 Q460钢材焊接工字形截面残余应力,并对沿板厚方向的纵向残余应力分布规律进行了分析,结果表明板厚方向分布均匀,并提出了适用于试验研究的特定尺寸截面的残余应力分布简化模型｡
2.2热轧截面
目前尚未见到国外针对高强度钢材热轧截面的残余应力试验研究｡清华大学对 15 个国产 Q420热轧等边角钢截面的残余应力分布进行了试验研究[40], 共包括5种截面类型, 采用分割法进行测量;试验得到了所有试件沿全截面的残余应力分布,分布形状与数值大小与普通强度钢材的没有明显差别;残余应力系数(数值与钢材强度的比值)远小于普通强度钢材,试验结果基本 0-0.15,而普通强度钢材的分布模型一般在 0.20-0.30, 这是高强度热轧角钢轴心受压构件整体稳定性能提高的重要原因;研究还提出了不同的分布模型,以及能够考虑截面尺寸影响的计算公式｡
3 高强度钢材受压构件
3.1 整体稳定性能
国外已有少量针对高强度钢材受压构件整体稳定性能的试验研究｡Rasmussen 等[29]对 5 个690MPa 钢材焊接工字形截面柱绕弱轴失稳和 6 个690MPa 钢材焊接箱形柱的整体稳定性能进行了试验研究,Usami 等[31]对5个690MPa钢材焊接箱形厚实截面钢柱进行了整体稳定性能研究;笔者在文献[41]中将上述试验结果与我国规范中相应的柱子曲线进行对比,结果表明高强度钢材受压钢柱的整体稳定系数明显提高,我国现有的设计曲线偏于保守,不利于高强度钢材钢结构优势的发挥｡ 作者对端部带约束的8个焊接工字形截面受压柱绕强轴失稳进行了试验研究[42―43], 钢材为欧洲高强度结构钢 S690 和 S960,屈服强度标准值分别为690MPa 和 960MPa;试验研究和数值参数分析表明,该类构件的整体稳定系数显著提高,建议提高相应的设计曲线类型｡ 清华大学还对 12个国产Q460C高强度钢材轴压构件进行了整体稳定性能试验研究[44],包括焊接工字形截面绕强轴､弱轴以及焊接箱形截面三类构件;对 6 个 960MPa 钢材轴压构件进行了探索性研究[36](包括焊接工字形截面绕弱轴和焊接箱形截面两类构件,试验装置如图 5 所示);基于试验结果,作者进行了大量的模型验证和数值参数分析,为460MPa､690MPa 及 960MPa 三类高强度钢材焊接工字形和焊接箱形截面轴压构件的整体稳定设计提出了建议的柱子曲线类型:460MPa 钢材三类截面钢柱及 690MPa 钢材焊接箱形截面钢柱可采用我国规范 b 类曲线,其他的可以统一采用 a 类曲线;同时基于现行规范柱子曲线的公式形式拟合了新的曲线类型,为工程设计和科研提供参考｡
张银龙等[45]对 20 个 BS700(700MPa)高强度钢材焊接箱形和工字形截面试件进行了轴压稳定试验研究,并进行了数值参数分析,提出了多项式形式的稳定系数计算公式,为我国军用桥梁装备及军用桥梁设计准则的完善提供了参考;周锋等[46]对 6个 Q460 钢材焊接工字形截面轴压构件进行了整体稳定试验研究,结果表明,我国规范的 c 类柱子曲线设计此类构件绕弱轴失稳的稳定承载力是偏于安全的;李国强等[37]对 7 个 Q460 高强度钢材焊接箱形截面轴心受压构件进行了整体稳定试验研究和有限元分析,结果表明我国规范采用 c 类柱子曲线设计宽厚比小于20的焊接箱形柱对于Q460钢材是偏于保守的｡ 清华大学完成了60个国产Q420高强度热轧等边角钢轴心受压构件的整体稳定试验研究[47],结果表明,此类构件的整体稳定系数明显提高,截面宽厚比对稳定系数的影响不明显,我国规范设计曲线有待提高,可以采用 a类曲线设计此类高强度角钢柱;进一步的分析表明,美国钢结构设计规范ANSI/AISC 360-10 的相关设计方法与试验结果比较一致｡ 笔者近期对 24 个国产 Q420 高强度焊接圆钢管轴压构件进行了整体稳定试验研究,结合数值参数分析,建议此类构件的设计曲线可以提高至我国规范的 a类曲线｡西安建筑科技大学[48]和重庆大学[49]对国产 Q460 热轧角钢轴压构件进行了试验研究,得到了类似的结论,并建议提高柱子曲线类型或对构件的换算长细比进行折减｡
在数值分析方面,清华大学采用 ANSYS 通用有限元软件对国外所做的轴压构件整体稳定试件进行了数值模拟[50―51], 结果表明采用的有限元方法能够准确计算高强度钢材轴压构件的整体稳定承载力,并能够很好地模拟构件几何初始缺陷和截面残余应力的影响;采用验证后的数值模型,对高强度钢材焊接截面轴压构件的整体稳定性能进行了大量的影响因素参数分析[52],结果表明,几何初始缺陷和截面残余应力对高强度钢材轴压构件整体稳定承载力的影响相比普通强度钢材明显减小,其中几何初始缺陷的影响减小2%-3%,截面残余应力的影响减小约 6%-12%,这导致高强度钢材轴压构件对缺陷的敏感性降低,整体稳定系数显著提高, 有必要相应地提高设计值｡ 此外, 李国强等[38,53]对 Q460 高强度钢材焊接箱形截面轴心受压构件进行了有限元计算,并与逆算单元长度法计算结果进行了对比｡
3.2 局部稳定性能
国外已有少量针对高强度钢材焊接截面短柱的局部稳定性能试验研究,具体汇总于表3｡笔者在文献[41]中总结了上述部分 690MPa 钢材试件的试验结果,研究表明 GB50017-2003《钢结构设计规范》中轴心受压构件焊接箱形截面板件及焊接工字形和十字形截面翼缘的宽厚比限值,同样适用于高强度钢材钢柱｡ 清华大学对国产Q460C钢材的4个焊接箱形截面试件[56]和 9 个焊接工字形截面短柱以及 8 个960MPa 钢材焊接箱形和工字形截面短柱进行了深入的局部稳定试验研究[57],并采用有限元数值分析方法研究了截面板件宽厚比､板厚､钢材强度､残余应力分布以及几何初始缺陷等因素的影响,计算了不同强度钢材焊接截面短柱的局部屈曲应力和屈曲后极限应力;结果表明 GB50017-2003 采用的嵌固系数计算公式不能准确地预测此类高强度钢材短柱的局部屈曲承载力,现行国内外规范的局部屈曲应力计算公式及屈曲后极限应力计算公式需进行修正;研究给出了适用于 235MPa-960MPa 钢材短柱的计算公式｡ 清华大学对 15 个国产 Q420 高强度热轧等边角钢短柱进行了轴压局部稳定试验研究[58],并将试验数据､数值分析结果[59―60]与规范设计曲线进行对比,结果表明此类构件两肢板的嵌固系数可取为 1.0,且美国钢结构设计规范ANSI/AISC360-10的设计公式更能准确地反映此类构件的局部稳定承载力; 国内其他学者对国产Q460热轧角钢短柱进行了试验研究[61―62],并提出了新的建议计算公式;李振宝等[63]对 Q420 高强度双角钢十字组合截面压杆的稳定承载力进行了试验研究,结果表明规范对于悬伸板件宽厚比的限值显得保守,限制了材料性能的发挥｡ 对于高强度钢材轴压短柱的数值分析,Hermann等[64]以及Tang等[65]采用ABAQUS建立了分析高强度钢材轴压短柱局部稳定性能的有限元模型;作者采用 ANSYS 有限元软件建立了数值模型,并通过计算国外局部稳定试件的承载力,验证了模型的准确性和可靠性[66]｡
3.3 抗震滞回性能
国外还未见到研究高强度钢材钢柱抗震滞回性能的文献｡国内方面,清华大学对国产 Q460C 高强度钢材的5个焊接箱形截面[67]和6个焊接工字形截面压弯构件进行了水平往复加载试验研究,并进行了大量数值分析[68];结果表明,此类钢柱的延性和滞回性能良好,耗能能力强;板件宽厚比大小影响柱脚板件局部屈曲发生的时间,宽厚比越大,局部屈曲现象出现得越早;对于此类钢材焊接箱形截面钢柱,轴压比不大于 0.2 时的宽厚比限值建议取为 30;对于焊接工字形截面钢柱,翼缘和腹板的限值建议分别取为 9 和33; 宽厚比限值与轴压比大小有关,轴压比越大,限值应越小｡此外周锋等[46]对 4 个 Q460 钢材焊接工字形截面压弯构件进行了拟静力循环荷载试验研究,结果表明此类构件具有较好的延性和一定的耗能能力,且延性随轴压比或截面板件宽厚比的减小而提高｡
4 高强度钢材受弯构件
目前国内外针对高强度钢材受弯构件的研究很少｡国外 Beg 等[34]对 10 个 NIONICRAL 70 高强度钢材(700MPa)焊接工字形钢梁进行了四点弯试验和数值模拟研究,分析了翼缘和腹板宽厚比对受弯梁承载力和局部稳定性能的影响,并提出了建议的计算公式｡ 国内孙飞飞等[69]对高强度钢材(实测屈服强度575MPa)热轧H型钢的两个悬臂梁进行了低周往复荷载下的初步试验研究, 并将试验结果与 Q345B钢梁进行对比;结果表明,此类高强度钢材热轧 H型钢梁的延性系数稍差,但滞回性能和耗能能力略强｡
5 高强度钢材连接节点
5.1 焊接接头
目前针对高强度钢材焊接接头受力性能的研究主要集中在静力拉伸､断裂､疲劳及滞回性能等方面,国内主要是清华大学进行了全面深入的研究｡ 清华大学对15个国产Q460C钢材对接焊接接头的低温力学性能进行了静力拉伸试验研究,试验温度点包括-60℃､-40℃､-20℃､0℃以及20℃共5 组;研究结果表明,此类钢材焊接接头的强度指标随温度的降低而提高, 延性指标(包括断后伸长率和截面收缩率)明显降低;相比母材,焊接接头的延性总体变差,断后伸长率最小值为 20.2%,仍满足规范要求,断口的微观形貌以韧性为主｡ 清华大学还对国产 Q460C 钢材焊接接头的断裂韧性进行了试验研究,包括焊缝处和热影响区附近共 30 个试件;结果表明,随着温度的降低,焊缝区和热影响区的断裂韧性均降低,在20℃下断口就已出现明显的脆性断裂特征;与母材试验结果相比,热影响区的断裂韧性最差;通过采用Boltzmann 函数进行拟合分析,得到了焊缝区和热影响区的韧脆转变温度, 分别为-53.6℃和-40.3℃｡清华大学对国产Q460C 钢材焊接接头的夏比冲击韧性进行了试验研究,包括焊缝处和热影响区附近国内方面,文献[77]总结了国外钢结构设计规范针对螺栓抗剪连接的设计方法,并提出了现有高强度钢材钢板抗剪连接研究的不足｡清华大学对国产Q460C高强度钢板进行了8个螺栓抗剪连接的试验研究[78],研究了螺栓孔的端距､边距以及孔距对共 30 个试件;结果表明,温度降低,焊缝区和热影响区的冲击韧性均明显降低,且后者相对更低,在-60℃时,二者的冲击功均最小,分别为28.6J和18.1J;焊缝区和热影响区在-20℃条件下的断口微观形貌为韧脆混合特征,在-40℃以下则为明显的脆性断裂特征;此类钢材的焊缝区与热影响区有较明显的低温冷脆倾向｡ 对于焊缝连接的疲劳性能研究,表1中有国外的相关研究内容;国内方面,清华大学对国产Q460C 钢材的对接焊接接头进行了15种应力幅下的疲劳性能试验研究,共包括 42 个试件,分为原状板材和表面抛光后的两组试件;根据试验结果拟合了此类焊接接头的 S-N 曲线,拟合结果完全满足我国 《钢结构设计规范》[11]相应的容许应力幅要求｡清华大学对 11 个 Q460C 焊缝连接试件进行了8种不同超低周循环加载制度下的试验研究[70],并基于Ramberg-Osgood 公式对循环骨架曲线进行了拟合,标定了循环荷载下焊缝接头的本构模型参数;所有试件均在焊缝和热影响区交界面拉断,且与母材相比,焊接接头的延性有显著降低｡
5.2 螺栓连接
国外对高强度钢材螺栓抗剪连接进行了少量的试验研究,研究内容集中在连接接头承载力以及钢板孔壁承压､抗滑移系数等方面,具体研究情况汇总于表。国内方面，文献[77]总结了国外钢结构设计规范针对螺栓抗剪连接的设计方法，并提出了现有高强度钢材钢板抗剪连接研究的不足。清华大学对国产Q460C高强度钢板进行了8个螺栓抗剪连接的试验研究[78]，研究了螺栓孔的端距、边距以及孔距对此类钢板承压性能的影响，并与欧洲和美国设计规范进行对比，结果表明现有设计方法不能很好地预测此类接头的承载性能和破坏模式；通过大量的有限元数值分析[79]，利用剪切破坏理论，提出了适用于我国 Q460 钢材螺栓连接的钢板承压强度设计值，建议取为 1.4 倍钢材抗拉强度 fu。清华大学还对国产 Q460C 高强度钢板螺栓抗剪连接中的接触面抗滑移系数进行了试验研究[79],共包括 6 个试件､3 种表面处理方法,试验装置如图 6 所示;结果表明,此类钢板的抗滑移系数明显小于我国规范的相关规定(约小 0.05),建议对相关的设计条文进行修订｡
5.3梁柱节点
目前针对高强度钢材梁柱节点受力性能的研究很少｡Coelho 等[80]进行了S690高强度钢材用于梁柱端板连接节点中端板的研究,包括7个试件;研究结果表明,节点的初始转动刚度和抗弯承载力随端板厚度的增加而增大;欧洲规范能够较准确地预测此类节点的承载力,但高估了其初始转动刚度;使用高强度钢材后,此类节点的转动能力能够满足相对更高的变形能力要求｡ Coelho等[81]还研究了S690和S960钢板梁柱连接节点剪切域的强度和刚度,共包括20个试件,并将试验结果与规范设计值进行了对比;研究结果表明,梁柱节点剪切域采用高强度钢材后仍表现出良好的延性和变形能力,且欧洲规范相应的设计条款同样适用于此类高强度钢材;同时建议限制钢材的屈强比数值来保证节点具有足够的变形能力｡
6 结论
本文全面介绍了国内外高强度钢材钢结构在材料､构件､节点等层面的最新研究进展;结果表明,高强度钢材钢结构在受力性能方面普遍具有更显著的优势:
(1) 国产高强度钢材特别是 Q460 钢材的各项力学性能满足我国规范的相关规定,具有良好的塑性､韧性以及耗能能力;但规范的限值规定限制了更高强度结构钢材的应用｡
(2)高强度钢材截面的残余应力数值与钢材强度比值明显降低,有利于受压构件稳定性能的提高｡
(3)高强度钢材受压构件的整体稳定性能明显提高,应提高相应的设计柱子曲线类型;现有规范的短柱局部稳定设计公式不再适用于高强度钢材;高强钢柱的抗震滞回性能良好;受弯构件研究很少｡
(4)高强度钢材焊接连接节点的各项力学性能包括延性､ 韧性以及疲劳性能优良, 满足规范要求｡
(5)高强度钢板螺栓连接的孔壁承压性能提高,抗滑移系数小于我国规范的规定｡
因此,高强度钢材钢结构受力性能具有新的特点,现行钢结构设计规范的很多条文不再适用于高强度钢材钢结构,不利于其优势的发挥;有些设计条文甚至限制了此类钢材的工程应用,因此亟需对现行设计规范进行相应的完善和修订｡ 高强度钢材钢结构特别是针对我国国产钢材的研究还有很多问题需要解决;现有国内的很多研究不够深入,需要补充更多的试验研究,特别是更多的钢柱试验和材料疲劳试验研究;一些研究课题还未开展,如受弯构件的稳定性能和塑性承载力､梁柱连接节点等,特别是结构体系和设计方法､计算理论方面的研究｡
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