结构设计知识：管道工程结构的设计与应用
结构设计知识：管道工程结构的设计与应用管道工程是现代工业生产的重要组成部分，在各行各业都有广泛
应用。在设计管道工程时，管道的结构设计尤为重要，因为管道不仅
要承受流体的压力、温度和腐蚀等作用，还要承受外部环境的影响，
如地震、风、雨等。本篇文章将介绍管道工程结构设计的基本知识与
应用。
一、管道的结构设计基本原则
1、管道的尺寸和材料必须符合国家《给水排水工程设计规范》的
规定。在管道的材料选择时要考虑周围环境的腐蚀性、温度、压力等
因素。
2、管道在设计时要满足其运行过程中安全、稳定、耐用的要求。
对于各类管道，包括给水、燃气、油品、化工等，管道选型、安装、
使用环境、维护保养等因素都要考虑在内。
3、管道的结构设计必须保证使用寿命长，减少破坏或磨损的发生。可采用合理的材料和结构设计方法进行保护和优化设计，避免因其它
因素引起的影响。
4、在管道的结构设计时还要考虑从管道系统中提取水力能量的问题，防止管道爆炸，更好地保护使用者和其他相关利益。
二、管道的应用
1、给水工程
在建筑工程中，给水系统是重要的生活供水系统，其结构设计要
求水质清洁、安全、节水、高效，并配合供水设备的智能化和节能化。现在一般采用PVC或PE管道作为主管道，以达到经济、实用、实用性
强的效果。
2、排水工程
与给水工程一样，排水工程也是现代建筑的重要组成部分，其结
构设计要求排水能力强、坡度合理、不堵塞等。其主要材料为PVC、PP、UPVC等管道，其尺寸、选型、安装的规定也必须符合国家标准。
3、煤气管道
煤气管道是安全生产中的关键部分，其材料选择、管道尺寸和结
构设计的规定都必须符合国家标准。并且要求管道牢固，耐压能力强，还要避免管道磨损和腐蚀等情况。
4、化工管道
在化工生产中，管道运输化工品也是必要的，然而其运输液体的
要求更加严格，需要物理、化学稳定性高、不易走私等材料。在结构
设计方面，还需要考虑对延长使用寿命的方式和提高管道运输安全性
的措施。
三、管道的维护保养
管道的维护保养是很重要的，由于管道生产周期较长，在运输中
可能会发生一些意外，如挖掘和安装过程中可能会造成管道内部的磨
损和破裂。维护保养需要记录管道的使用年限和使用环境，及时监测
管道的状态并修理和更换高磨损部位，避免构成积水和阻塞管道。
四、总结
管道工程的结构设计涉及到各种因素，其应用范围广泛，从给水、排水到燃气和化工等工业领域都有重要的应用。其结构设计需符合规定，保证运行安全、稳定，还需进行维护保养。在未来的建设中，管
道工程结构设计将会更加重要，应用范围将更加广泛。
市政给排水管道工程的结构设计
市政给排水管道工程的结构设计 摘要：在城市基础设施中，市政给排水管道是重要的组成部分。市政给排水管 道对城市的日常运行和发展建设发挥了巨大的作用。但是，在实际生活中，一旦 出现强降雨，城市交通就会受到严重的影响，因此人们已经开始重视市政给排水 管道的设计。因为合理地设计市政给排水管道可以及时排走雨水，减少内涝发生 的几率。 关键词：市政工程；给排水管道工程；结构设计 引言 进入本世纪以来，我国科学技术有了突飞猛进的进步，人们的生活水平有很大的提升， 而市政工程对人们的生活有着直接影响，所以很多社会人士对市政工程引起高度重视和关注，关键环节是设计和施工，而给排水管道结构设计在市政工程中起着非常中的作用，对水源取水、水质处理以及用户配水等非常有利，因此一定要根据具体的情况对给排水管道进行设计，并且定期对市场进行调查和比较，促使质量良好，经济合理以及施工方便。 1市政给排水系统的重要性 市政道路给排水系统最重要的目的就是保护城市道路。如果市政道路给排水系统存在问 题的话，在强降雨的时候就会对城市道路的使用带来影响，甚至会损坏路基或者冲毁路肩边坡。更严重的是水流一旦入侵到道路结构层里面的话还会减弱道路基层的强度，甚至会引发 路基出现冻胀翻浆或边坡塌方。如果水泥混凝土的路面存在较多的接缝，水流会通过接缝处 进入路面的结构中，在行车压力的影响下，接缝周围的细颗粒集料会被软化，进而出现错台 或者断裂的情况。 2市政给排水管道工程结构规划基本现状 关于已经规划和建设完成的市政给排水管道，其存在很多方面的问题，如：污水管道的 铺埋不够深，并且已有的问题没有及时采取措施进行解决，这样就促使已经存在的问题与城 市给排水管道设计之间的矛盾越来越激烈，导致市政给排水规划存在很多困难，从而市政给 排水管道设计与当前需求得不到满足。针对这样的现状作为相关部门一定要进行协调，并且 在评定审查市政工程规划中要严格要求给排水结构，对各种类型问题进行认真详细的分析， 制定出合理有效的解决方案，保证给排水管道结构设计与施工能够按照规定要求开展，也能 从根本上对给排水系统存在的问题进行解决。 3市政给排水管道工程中的结构设计要点 关于市政给排水管道工程，前期工作是非常重要的。首先要对工程施工现场进行认真勘察，通常先铺设一条比较长的道路，但是由于地形存在很大差异，在开展设计工作的时候要 先敷设管线，对于山区、农村田地、铁路等，在对管线进行敷设的时候一定对管线的穿越引 起高度重视，同时工作人员还要对当地地区的地貌特征进行认真踏勘，在此环节选择合适的 管线，才能保证设计的科学合理性。 其次在开展给排水工程中工作人员要联系预算人员对当地的地质情况进行充分了解，合 理的规划预算，对管线的覆盖区域进行全面了解，倘若地形比较特殊就要多次进行踏勘，在 必要情况下拍照存入档案中，以方便今后查找和阅读。第三，在对给排水管道进行结构设计 的时候，要做好现场踏勘工作，因为其能够为工程实施提供有力的参考依据，该工序对市政
污水管道结构设计(环境工程土建概论))
污水管道结构设计(环境工程土建概论)) 污水管道的结构设计应包括管体、管座及连接构造，对埋地管道，尚应包括管周各部位回填土的密实度设计要求。对管道结构内力分析，均应按弹性体系计算，不考虑由非弹性变形所引起的塑性内力重分布。 一般来说，工艺上污水管道分为压力管和重力管。污水管通常埋地较深，多半采用重力管，导虹管或者通过泵房提升的污水管是有压管，但是压力较小，管材还是受外压为主。按照管道的受力和变形特点将管道分为刚性管与柔性管。根据公式αs=EpEd（tro）3[1]（各参数详见规范），αS≥1是刚性管，<1是柔性管。刚性管变形小，柔性管变形大，管材延伸性能好。刚性管道以裂缝允许值控制，柔性管则以变形允许值控制。 刚性管材有钢筋混凝土管（RCP）、预应力钢筋混凝土管（PCP）、预应力钢筒混凝土管（PCCP）、灰口铸铁管等。常用柔性管材有塑料类管材、钢管和球墨铸铁管。 管道的接口从性能上分为柔性接口和刚性接口。刚性接口属于固接连接，其接头部位的相邻管端不能产生转角和伸缩。柔性接口属于可动连接，其接头部位的相邻管端与管轴线可有小量的转角和伸缩。刚性接口有钢筋混凝土套环、焊接、法兰连接、套筒连接等。柔性接口有承插式、企口式、卡箍连接等。柔性接口一般内置橡胶圈止水，防渗漏效果好，但是成本高，刚性接口价格低，管道接口容易开裂渗漏，而且施工工期长。 污水管（重力管）采用较多的是钢筋混凝土管、塑料管和玻璃钢
管。普通钢筋混凝土管价格便宜，受力性能好，耐腐蚀性能一般，但是接口容易渗漏。塑料管主要有HDPE管、PE管UPVC管等。塑料管自重轻、运输安装方便，接口少，安装效率高，但是属于脆性材料，耐腐蚀较差，由于污水管设计对环境要求很高，一旦渗漏，很难处理，所以不推荐使用。球墨铸铁管强度高，内外涂抹防腐材料，性能好，近年来被广泛采用。 埋地钢筋混凝土管遇到软土地基时，地基变形会导致接口开裂渗漏，应配设置钢筋混凝土基础，减小管道变形。 实际工程中，当污水管道遇到河流、铁路、桥梁等障碍物时，设计人员还应留出预埋管道与已有构筑物的安全距离，避让已有构筑物基础，选择合理的施工方法。重要河流应不影响航道通航要求，穿越铁路时应经过地铁主管部门组织的审查。 污水管的施工方法一般根据管道埋深、土层情况、现状地形等条件来确定。污水管道施工方法有开挖施工，顶管，牵引管，小管径顶管。 （一）开挖施工 当施工场地以无障碍物，沟槽深度在一般在4米以内，可选用开挖施工。开挖施工一般成本较低，施工工期较短。基坑开挖还应注意以下几点：开挖沟槽时需采取切实可行的基坑支护措施确保边坡稳定，通常采用钢板桩支护。沟槽开挖应确保沟底土层不受扰动，且不得超挖，人工清底。沟槽开挖完毕后必须经有关人员验槽后方可继续施工。施工中遇管道交叉时需采取有效保护措施确保交叉管安全。
给水排水工程管道结构设计规范
给水排水工程管道结构设计规范 给水排水工程管道结构设计规范是指在给水排水工程中，管道设 计的相关规定、要求和标准。设计应符合《城市给水排氷工程设计规范》（GB50014-2006）及其指南的要求，还应参照有关的规范和标准。 一、管道弹性结构设计 1、管道几何尺寸和结构参数设计：运用一定规定的分析方法，根据 管道的运行条件，确定管道的几何尺寸和内径，并选定符合设计要求 的内壁几何形状，如管道主件的截面形状、壁厚及折弯半径等。 2、管道弹性计算：应对管道重复使用承受压力而产生的变形、应力 及应力集中等进行弹性计算，确定特定荷载作用时管道的变形、应力 集中及其损坏情况，以保证管道的安全性能。 3、管道材料设计：根据管道设计参数和管道运行条件，确定管道应 用的材料及材料的性能，以便满足管道运行要求和安全性能要求。 二、管道稳定性设计 1、管道布置设计：在给定的地形半径及管道穿越形式情况下，确定 管道施工布置方案，采用合理的参数组合，使管道运行时化解外力效应，达到管道稳定性和可靠性要求。 2、管道支撑及连接设计：确定管道的支撑及连接结构，以保证管道 正常运转，防止管道断裂以及其它可能的损坏情况。 3、支撑构件布置设计：根据管道设计需要确定支撑构件的布置方案，以保证支撑构件上管道的安全性能。 三、管道维护设计 1、管道防腐设计：根据管道使用环境、渗漏风险和携带的介质等因素，合理选择防腐材料，有效地防止渗漏或侵蚀。 2、管道保温设计：根据管道使用环境，合理选择保温材料，有效降 低管道的损耗和损坏。 3、抗震设计：根据遗传抗震规范及相关文件，确定管道的抗震设计 要求，并进行抗震计算分析，确保管道在发生地震时不受到损坏。
市政给排水管道工程中的结构设计
市政给排水管道工程中的结构设计 摘要：市政道路给排水管道施工工程是民生基础设施的重要保障，管道的合理排布要高质量落实，能确保城市污水的合理排放，减少污水污染是城市居民、乡镇居民，用水和污水排放的基础保障。而且市政工程建设对城市的未来规划建设以及国家的经济发展都有着十分重要的作用，也是带动城市化进程的基础。基于此，本文章对市政给排水管道工程中的结构设计进行探讨，以供参考。 关键词：市政给排水；管道工程；结构设计 引言 道路工程给排水管道安装施工具有很强的复杂性和技术性，需要综合考虑道路的结构形式、等级以及城市规划方案和城市区域社会发展现状以及趋势。再结合现行相关规范和标准，对施工全过程的质量进行有效把控，才能降低各种因素对道路工程给排水管道安装施工质量造成的不良要影响，提升道路工程给排水管道运行的安全性、稳定性。 一、市政给排水管道工程的重要性 社会中有大量的基础公共设施，其中给排水工程尤为重要，它不仅能够满足人们的用水需求，还能将城市中的废水有效地排放出去，从而改善环境质量。其一，排水工程与城市经济发展密不可分，它能够有效地促进社会的稳定发展，为人们的生活提供更好的保障。为了确保工程的品质，我们必须加强对施工质量的控制。只有通过提高建筑施工品质，才能使给排水工程在实际使用流程中发挥最大价值。其二，给水工程的质量会对城市经济、生产活动产生深远影响，也是城市形象的重要环节。伴随着城市化进程的不断推进，社会各界对能源资源使用方面的关注度越来越高，节约能源和提高能源使用效率理念深入人心。所以，在实际开展给水工程管理工作过程中，加强针对性管理技术手段的应用，以此为给水工程运行效率提供保障，提高用水安全，这对促进城市的稳定发展意义重大。
市政给排水管道工程的结构设计
市政给排水管道工程的结构设计 摘要:管道结构设计是市政管道工程中的重要内容。文章以市政给排水管道 工程中的结构设计为研究对象，首先介绍了市政给排水管道工程概况，然后分析 了给排水管道工程现场勘探，最后以上述为依据，讨论了如何开展市政给排水管 道工程中的结构设计工作，以供参考。 关键词:给排水管道;结构设计;市政工程 随着社会的发展与经济的进步，城市的工业及人口规模不断扩大，需水量呈 现出日益增长的趋势。在供水需求不断增长的趋势下，供水水源不断向外拓展， 因此市政给排水管道的输水距离逐渐加长。在这样的形势下，市政给排水管道工 程结构设计面临着更严峻的考验。 1市政给排水管道工程概况 现有某市政给排水管道工程，自该工程所在地水库取水，然后通过给排水管 道将水输送至水厂，随后由水厂负责对当地电厂供水。此次给排水工程采用PCCP 供水管道 (预应力钢筒混凝土管)，管道直径为1~1.5m，供水管道整体长度为12.63km。该工程所在地区气候四季分明，但夏季雨水相对较少、温度较高，冬季干冷、春 秋两季多风，为了解决当地缺水问题，进行了此次给水管道工建设。 2给排水管道工程现场勘探 在正式开展市政给排水管道工程建设前，需要到现场进行勘探。在具体勘探时，要求在管道中线上布置勘探点，结合实际地形情况，勘探点之间的距离应控 制在30~100m，如果管线附近地形变化较为复杂，应适当加大勘探点密度。除此 之外，通过地质勘探，在管道埋设深度范围内，应查明地层的成因、岩性厚度及 特征，明确岩层产状与分化破碎程度，并把握对管道带来影响的地质活动断裂带
的分布特征与性质，同时需了解管道沿线工程地质条件和地下水对管道带来的腐 蚀影响，以提供岩土工程参数与管道结构设计建议。 在此次工程中，经过勘探单位勘探，主要得出以下信息:给排水管道供水管 线地处倾斜平原地区，整体地形起伏变化比较明显，且结构较为松散，出露地形 为第四系全新洪冲积，下更新统为低液限粉土、低液限黏土。其中，上部为低液 限粉土，整体厚度为7~16m，下部为低液限黏土，厚度在10m以上。局部区域还 分布有人工堆积物，堆积物组成除了包含建筑垃圾及生活垃圾，还包含一些杂填土。在该管道沿线区域，地下水埋深为16m，不会对管道工程建设带来影响。 总之，此次排水管道工程现场地质情况相对较为复杂，在后续管道工程结构 设计方面，应结合实际工程地质情况，保障管道结构设计的科学合理性，才能为 后续排水管道工程的作用价值发挥奠定坚实的基础。 3市政给排水管道结构设计的主要内容 3.1管道结构形式 一般来说，由给排水专业来确定管道材料及结构形式，与此同时，也要综合、全面考虑管道的用途、口径、流量、工作环境、覆土深度、敷设方式以及经济指标、水文地质情况等因素。自来水厂的原水及输水管道通常属于承压管，往往会 采用以下几种结构:钢、铸铁、玻璃钢、PCCP管、现浇钢筋混凝土箱涵以及PE管等;而污水厂等重力流管道通常属于非承压管道或者压力较小，出于经济性考虑，往往会采用以下几种结构:砌体盖板涵、混凝土、钢筋混凝土以及现浇钢筋混凝 土箱涵;在遇到铁路、公路、过河渠等特殊地段或特殊情况的时候，局部地段的 管道压力较大时也可以采用钢管形式。本文工程原水主管采用PCCP管，接口形 式为承插口。 3.2管道结构设计及基础选型 以管道规格、地面荷载、覆土深度以及试验压力、工作压力、地下水位为主 要根据，对管道的刚度、管道的强度进行复核、计算，最终确定管道结构配筋率、管道壁厚。而对于一些必须通过进行加固才能满强度要求、刚度要求的管道来说，
给水排水工程管道结构设计 (6)说明
基本设计规定 4.1 一般规定 4.1.1、4.1.2 条文明确规定本规范的制订系根据《工程结构可靠度设计统一标准》GB 50153—92 及《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068—2001 规定的原则，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法。在具体编制中，考虑到统计数据的掌握不足，主要以工程校准法进行。其中关于管道结构的整体稳定验算，涉及地基土质的物理力学性能，其参数变异更甚，条文规定仍可按单一抗力系数方法进行设计验算。 条文规定管道结构均应按承载能力和正常使用两种极限状态进行设计计算。前者确保管道结构不致发生强度不足而破坏以及结构失稳而丧失承载能力；后者控制管道结构在运行期间的安全可靠和必要的耐久性，其使用寿命符合规定要求。 4.1.3 本条对管道结构的计算分析模型，作了原则规定。 l 对埋地的矩形或拱型管道，当其净宽较大时，管顶覆土等荷载通过侧墙、底板传递到地基，不可能形成均匀分布。如仍按底板下地基均布反力计算时，管道结构内力会出现较大的误差（尤其是底板的内力）。据此条文规定此时分析结构内力应按结构与地基土共同工作的模型进行计算，亦即应按弹性地基上的框（排）架结构分析内力，以使获得较为合理的结果。 本项规定在原规范中，控制管道净宽为4.0m 作为限界，本次修改为3.0m，这是考虑到实际上净宽4.0m 时，底板内力的误差还比较大，为此适当改变了净宽的限界条件。 2 条文对于埋地的圆形管道结构，规定了首先应对该圆管的相对刚度进行判别，即验算圆管的结构刚度与管周土体刚度的比值，以此判别圆管属于刚性管还是柔性管。前者可以不计圆管结构的变形影响；后者则应予考虑圆管结构变形引起管周土体的弹性抗力，两者的结构计算模型完全不同，为此条文要求先行判别确认。 在一般情况下，金属和化学管材的圆管属于柔性管范畴；钢筋混凝土、预应力混凝土和配有加劲肋构造的管材，通常属于刚性管一类。但也有可能当特大口径的圆管，采用非金属的薄壁管材时，也会归入柔性管的范畴。 4.1.4 条文对管、土刚度比值αs给出了具体计算公式，便于工程技术人员应用。 当管顶作用均布压力p时，如不计管自重则可得管顶的变位为：
结构设计知识：压力管道结构的设计与分析
结构设计知识：压力管道结构的设计与分析压力管道结构的设计与分析 压力管道是一种用于输送气体、液体和其他物质的管道，其内部处于高压状态。国家对压力管道的设计、制造、安装和使用均有严格的规定。在设计和分析压力管道结构时，需要考虑多种因素，如管道的应力、变形、疲劳、安全系数等。 一、基本概念 1.管道应力 管道应力是指管道内或外的应力状态。管道内的应力通常指由管内介质的压力引起的应力，而管道外的应力包括重量、附加载荷和温度应力等。 2.管道变形 管道变形主要包括弯曲变形、扭曲变形和轴向变形等。在管道应力过大时，管道可能发生弯曲、扭曲和拉伸等变形。 3.疲劳
疲劳是指材料在多次循环荷载下，出现的开裂或断裂现象。疲劳分析是管道结构设计中必不可少的一项工作，能够帮助有效地评估材料的寿命和设计的可靠性。 4.安全系数 安全系数是指材料或结构承受极限载荷或极限状态时，实际荷载和设计荷载的比值。安全系数通常大于1，它能够保证管道在极限载荷时的安全性。 二、设计要求 设计者必须遵循相关法律法规和标准规范，如《压力容器安全技术监察规程》、《压力管道设计规范》等。 1.选材 选材应考虑管道所运输介质的化学特性、温度、压力和其他特殊要求等。一般来说，管道材料应有良好的耐腐蚀性、高温强度和良好的可焊接性。 2.设计参数
设计参数包括管道直径、壁厚、两端支持方式、布置方式等。应 根据实际载荷、管道长度、介质流量等情况合理选取。管道直径和壁 厚的选择不仅与介质性质有关，还与设计压力、温度、工作条件等有关。 3.设计计算 设计计算应根据管道的实际情况确定内部压力、外部荷载、温度 等设计载荷，采用有限元分析等方法计算应力和变形等参数。 4.安全系数 安全系数是设计过程中的关键参数之一，应根据管道的使用环境、受力情况等具体因素来确定。一般来说，安全系数应大于1.5。 三、分析方法 1.静力学分析 静力学分析主要是指在等静力条件下，采用材料力学原理计算管 道应力、变形等参数，分析管道结构是否满足使用要求。静力学分析 可以采用手算和计算机辅助分析软件等方法。 2.有限元分析
市政给排水管道结构设计要点分析
市政给排水管道结构设计要点分析 摘要：随着城市建设发展越来越快，城市排水问题日益凸显，已经成为一件 关系国计民生的大事，市政排水工程是城市基础设施建设的最重要组成部分，也 是城市水污染防治和排涝、防洪的骨干工程。市政排水工程能及时排除城市地面 雨水，收集和转输生活污水和工业废水，防止城市水环境受到污染。因此，做好 市政排水的规划和设计，可以大大提高人居环境，实现城市的可持续发展。 关键词：市政给排水;管道;结构设计 引言 目前，市政道路排水系统设计存在的问题主要表现在：排水管网规划不合理，排水系统选择不科学，与其它市政管线之间缺乏统筹规划。做好市政道路排水系 统的设计，不仅要科学设定管道走向与设计参数，做好排水管道横断面布置设计，确保管线过街预留工作合理性，还要结合目标区域用水特征，明确排水管道布局 侧重点，合理规划排水分区，科学进行排水管道布局。 1、市政排水系统设计与规划要求 在在城镇化的推进过程中，市政排水工程的规模逐渐扩大，对生态环境的发 展有着积极的影响，同时可促进城乡协调发展。通过对排水系统的优化设计，可 使城市的排水系统发挥出更为有效的作用。在当前的城市规划中对不同区域应制 定专项的排水系统规划，使其满足区域的实际发展需求，并且使排水系统的运行 更加稳定。因此，应重视对排水系统的规划设计，并且结合其中存在的问题进行 分析，使系统得到全面优化。在不同区域中排水系统的特点具有一定的差异性， 应结合实际情况，保证其设计的合理性。应对排水的具体情况进行明确，对排水 系统规划内容进行有效调整，使其满足区域排水的需求。此外，由于一些地区受 强降雨天气影响，要求排水系统发挥出有效的排涝作用，为居民人身及财产安全 提供保障。根据市政工程建设的发展趋势来看，应对排水系统进行专项规划设计，充分考虑气候因素及排水特点等方面的情况，制定合理的分配方案。
市政给排水管道工程结构设计要点
市政给排水管道工程结构设计要点 摘要：市政基础设施建设的步伐随着城市化的快速发展而加快了速度，更好 的满足了城市居民的工作需求。其中市政给排水工程更是其重要的组成部分之一，给排水管道结构设计是市政管道工程的重要内容，其设计质量直接关系到最终的 给排水管道效果发挥。因此文章重点就市政给排水管道工程中的结构设计展开分析。 关键词：市政给排水；管道工程；结构设计 随着我国社会经济的可持续发展，人们的生活发生了翻天覆地的变化，更离 不开市政工程的建设，这在很大程度上反映了一个城市的发展水平和综合实力， 提高工程质量是促进城市发展的重要保证。市政给排水管道的结构设计极为重要，是能否长期有效发挥其自身价值的关键。在市政给排水管道的实际运行中，由于 各种原因造成管道断开、过度变形、管道损坏、不均匀沉降等问题，造成管道渗漏、上部结构开裂、压降、相邻建筑物基础沉降、地面和道路沉降等危害。由此 可见，给排水管道的结构设计在整个市政工程中占有十分重要的地位。虽然结构 设计在市政给排水管道工程设计中处于辅助地位，但只要与给排水专业密切配合，科学设计，就可以避免或有效解决相关问题，从而提高市政给排水管道使用的安 全性和稳定性。 1市政给排水管道工程设计前的准备工作 在进行给排水管道的结构方案设计时，首先要进行实地考察。在进行给排水 管道建设时，通常会首先铺设一条较长的道路，因地形的差异，确定合适的铺设 方案。为使工程设计的科学性和合理性，相关人员必须实地考察当地的地貌，在 实地考察的时候选择线路，并对排水工程进行概算，对当地的地质情况和管道的 情况进行全面的调查，如果遇到特殊的地形，必须反复勘察，必要的时候可以拍 照保存，以便日后参考。第二是勘测的具体要求，在进行管线的构造时，要向工 程单位提出比较精确的管线沿线数据，有关水文、工程地质等方面的信息。在进
市政工程管道的结构设计
市政工程管道的结构设计 摘要：随着城市现代化建设，工业企业及城市用水、排水等，均要通过市政工 程总给排水系统来实现。通常市政给排水系统的功能是按照用水需求，从水源处 取水，并对水质进行净化处理，然后将用水区储集的水资源输送给用户。市政给 排水包括城市绿化、道路浇洒、消防及生产和生活用水的供给及相应的废水排放 等[1]。所以，市政给排水管道布设工作的重要性不言而喻。对此，本文主要结合 我国市政工程给排水管道结构设计进行深入研究，以供参考。 关键词：市政工程；管道；结构设计 引言 在建筑施工中，管道工程是最重要的环节之一，如果排水管道出现任何问题，不仅会影响工程质量，还会给人们的生活带来不便。因此，需要对管道工程进行 标准化设计，对生产和施工进行科学合理的规划。 1埋地管道结构的分类 埋地管道根据是否由管、土共同作用支撑管顶荷载分为刚性管和柔性管。前 者管腔结构中产生的弯矩、剪力等由管道自身的强度和刚度承担，管顶处的最大 变形不大于1%。后者管顶处的变形大，管道产生横向变形，需要管腔两侧的土 体产生抗力来平衡管顶荷载。 在GB50332给水排水工程管道结构设计规范中，对埋地圆形管道，规定了按 管道结构刚度及管周土体刚度的比值来判别属于刚性管还是柔性管，实际管道设 计中通常按管材材质确定。划为刚性管的管材包括:水泥管、陶土管、钢筋混凝土 管和铸铁管;划为柔性管的管材包括:钢管、塑料管。重力流管道系统的管材需要 承担外侧土压和地面荷载，压力管道系统的管材还需承担内侧水压，为此管道必 须有足够的强度来抵抗作用其上的内外荷载。刚性管管材的支承强度采用3点法 试验确定，实际测量的是管环的抗弯强度;来反映管、土共同作用。厂家说明书一 般也会给出管材相应的容许覆土深度和荷载标准。压力管道管材必须提供管材的 公称压力指标，它是管材系统长期内水压力下许可应用的额定指标。例如PE管 的出厂试验压力必须大于1．5PN，预应力混凝土的出厂试验压力必须达到 1．5PN～2PN(根据管径大小而不同)。柔性管管材以环刚度 2市政给水工程市政管道布设要求 第一，要落实权衡水能供应安全性的原则，积极践行更加系统化的处理机制 和控制措施，确保市政给水管道设计项目的完整程度，也结合相关原则和工程要 求进行统筹整合，确保管理效果和管控体系之间的完整性。布设水管的过程中， 设计师要权衡道路情况以及相关地质参数，给水管道与道路关系较为密切，只有 积极建立系统化的整合机制，才能在实现管道成本降低的同时，有效缩短工期， 为系统化升级奠定坚实基础;第二，要落实管道设计的独立性，在给水工程市政管 道设计项目运行的过程中，要有效规避城市内轻轨、铁道等基础设施，依照工程 状况布设水管线路，减少对其运行产生的影响［2］;第三，要保证工程效率符合 标准，在管理机制建立过程中，设计师要在以往经验管理和设计的基础上，确保 线路布设效果的最优化;第四，设计人员要对工程项目进行有效的预估，确保给水 管道设计项目符合城市化发展进程，布设管道线路时需要和城市的“进化”挂钩， 具有一定的设计前瞻性，有效升级整体设计和布设效果。只有提高布设效果和布
结构设计知识：管道工程结构的设计与应用
结构设计知识：管道工程结构的设计与应用管道工程是现代工业生产的重要组成部分，在各行各业都有广泛 应用。在设计管道工程时，管道的结构设计尤为重要，因为管道不仅 要承受流体的压力、温度和腐蚀等作用，还要承受外部环境的影响， 如地震、风、雨等。本篇文章将介绍管道工程结构设计的基本知识与 应用。 一、管道的结构设计基本原则 1、管道的尺寸和材料必须符合国家《给水排水工程设计规范》的 规定。在管道的材料选择时要考虑周围环境的腐蚀性、温度、压力等 因素。 2、管道在设计时要满足其运行过程中安全、稳定、耐用的要求。 对于各类管道，包括给水、燃气、油品、化工等，管道选型、安装、 使用环境、维护保养等因素都要考虑在内。 3、管道的结构设计必须保证使用寿命长，减少破坏或磨损的发生。可采用合理的材料和结构设计方法进行保护和优化设计，避免因其它 因素引起的影响。
4、在管道的结构设计时还要考虑从管道系统中提取水力能量的问题，防止管道爆炸，更好地保护使用者和其他相关利益。 二、管道的应用 1、给水工程 在建筑工程中，给水系统是重要的生活供水系统，其结构设计要 求水质清洁、安全、节水、高效，并配合供水设备的智能化和节能化。现在一般采用PVC或PE管道作为主管道，以达到经济、实用、实用性 强的效果。 2、排水工程 与给水工程一样，排水工程也是现代建筑的重要组成部分，其结 构设计要求排水能力强、坡度合理、不堵塞等。其主要材料为PVC、PP、UPVC等管道，其尺寸、选型、安装的规定也必须符合国家标准。 3、煤气管道 煤气管道是安全生产中的关键部分，其材料选择、管道尺寸和结 构设计的规定都必须符合国家标准。并且要求管道牢固，耐压能力强，还要避免管道磨损和腐蚀等情况。
市政给排水管道工程中结构设计要点探讨
市政给排水管道工程中结构设计要点探 讨 摘要：市政给排水管道在实际运行中,由于各种原因导致管道脱节、变形过大、管体破坏、不均匀沉降等问题,从而引发管道渗漏、上部结构开裂、压力下降、邻近建筑物基础下陷、地面和道路沉降等危害。因此,可以看出给排水管道的结构设计在整个市政工程中举足轻重。虽然结构设计在市政给排水管道工程设计中处于辅助地位,但只要实现与给排水专业密切配合、科学设计,相关问题也就可以避免或得到有效解决,从而提高市政给排水管道使用的安全性和稳定性。 关键词：市政；给排水；管道工程；结构设计；要点 1市政给排水设计中存在的问题 1.1污水管道给排水设计的不合理 虽然市政给排水设计方案逐渐科学合理,但是还没有得到广泛普及。传统的市政给排水设计方案仍然在许多城市使用,采取直接把污水排到市区外的方式。这种污水排放方式对环境具有很大影响,并且污水排放能力也相对较差。同时随着城市的快速发展,新城区与旧城区的共存,供水问题不断涌现。传统的污水管道设计不合理,污水排放能力已经不适合现代污水管理。特别是在旧城区污水管道与雨水管道基本采用同一管道进行排放,不仅会使排水管道淤塞,而且不利于污水和雨水的回收再次利用。 1.2供水能力欠缺 自来水是我国居民日常生活中的主要组成部分，更是提高生活质量的重要前提。当市政给排水工程方案设计不合理时，会造成供水能力的欠缺，使许多居民无法在生活中正常使用自来水。对社会居民的日常生活，造成的极大地不便。也令城市经济发展，受到了严重地阻碍。供水能力的欠缺，不仅体现在无法使用自
来水，还会出现水源供应不足的情况。即居民的家中已经安装完成自来水管，也 通过管道材料连接到了给水系统中。但由于楼层过高或地理位置偏远等因素，导 致水源无法实现全天供应。一旦到了下午或晚上的用水高峰期，就会产生水源供 应不足的现象，令自来水管道成为摆设，无法为居民的日常生活提供便利。 1.3地下水开采过度 某些临海地区的地下水开采过度的现象，会导致地下水资源的匮乏，也会造 成地下内部出现漏斗区。令海水与地下水相混合，进一步加剧地下水匮乏的情况。导致地下水资源开采过度的原因，一方面是由于居民在自来水供应不足的情况下，自行使用打井的方式，获取大量的地下水资源。另一方面是地下水开采规划工作 的不到位，使开采方向与预期计划出现严重偏差。从而使某区域的地下水资源， 出现了开采过度的现象。令市政给排水工程的设计与施工，面临巨大的阻碍。 2市政给排水管道工程中结构设计要点 2.1基坑支护设计 软土地区给排水管道工程要具体问题具体分析,一般对于埋深小于3m的管道 地基,可以进行放坡开挖;对于深度大于3m的管道地基,可采用钢板桩支护,必要 时可增加横撑。采用开挖施工过程中,在开挖地基时,如果地下水位过高或过低时,还要进行相应的降水排水,而且还要做好变形监测工作,确保地基的安全。对于埋 深大于6m的管道,适合的土层条件下建议采用非开挖施工。 2.2抗震设计 在确定给排水管线走向时,最好不要选择不利于抗震的场地和地基,当管线必 须通过活动断裂带时,管道宜尽量与断裂带正交,此外在管材选择方面,对于抗拉、抗折强度高,且具有较好延性的钢管较为合适。对于要求更高的工程,可在管道外 部设置钢管套筒加以保护。当排水管道采用钢筋混凝土结构时,应通过相应的构 造措施,使其应对外部应力和变形的能力变得更强。 此外,给排水管道全线接口应尽量使用柔性连接,管道基础宜采用砂石土弧基础,以增强管道的变形能力和抗震能力,这是优良管道结构的重要保证。管道穿越
市政给排水管道的结构设计探讨
市政给排水管道的结构设计探讨 摘要：随着我国社会经济的持续发展,人们生活发生了翻天覆地的变化,更离 不开市政工程建设,其在很大程度上体现了一个城市的发展水平和综合实力,提高 工程质量是促进城市发展前进的重要保证。市政给排水管道的结构设计极其重要,是其可否长期有效地发挥自身价值的关键。本文主要分析了市政给排水管道的结 构设计。 关键词：市政工程；给排水管道；结构设计 引言 随着时代的不断进步，人们对排水工程的运行、施工、维修的要求也不断提高，且提高排水系统是目前市政建设中最为关键的目标，所以在实际施工过程中 一定要结合实际情况，根据不同情况进行排水管道的设计，制定相关施工流程。 一、市政给水管道结构布置设计规划 在布置设计市政给水管道时，应先做好近期和远期规划，采集各种资料，包 括城市人口分布情况、饮用水标准、楼层高度、城市区域地形图等。然后还需了 解城市当前的给水能力，包括管道结构布置情况、给水设备数量及分布、用水需 求量、供水成本、水源等。同时，收集各种地理环境及天气气候资料，包括气象、水文及水文地质、工程地质等资料，进而确定给水系统对水量、水质及水压的具 体要求。另外，在制定设计方案时，一般会对比多个方案，通过计算。综合工程量、工程成本等影响因素，从中选择最为合适的一种。 二、市政给水管道结构布置设计方案 市政给水系统分为输水管网和配水管网两大部分，在对其进行布置设计时， 需要从这两部分进行综合考虑。对于输水管网的布设来讲，主要内容为水源或水 厂到配水管网之间的管道，输水管网不直接接入用户，在整个给水系统中的主要 作用是转输水量。另外，从配水管网接到个别大用水户去的管线，因沿线一般也
给水排水工程埋地预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管管道结构设计规程
给水排水工程埋地预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管 管道结构设计规程 摘要： 1.给水排水工程概述 2.预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管的特点 3.管道结构设计规程的重要性 4.预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管在给水排水工程中的应用 5.设计规程的主要内容 6.结语 正文： 一、给水排水工程概述 给水排水工程是城市基础设施的重要组成部分，涉及到城市的供水、排水和污水处理等方面。随着城市化进程的加快，给水排水工程在国民经济中的地位日益突出，对于保障城市居民的生活水平和城市的可持续发展具有重要意义。 二、预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管的特点 预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管是给水排水工程中常用的管道材料。预应力混凝土管具有强度高、抗渗性好、耐久性强、施工方便等优点；预应力钢筒混凝土管具有强度高、刚度大、抗渗性好、耐久性强等优点。这两种管道材料在给水排水工程中具有广泛的应用前景。 三、管道结构设计规程的重要性
管道结构设计规程是给水排水工程中非常重要的技术规范，它对于保证管道工程的质量、安全和可靠性具有重要意义。设计规程主要包括管道的选型、尺寸、结构形式、材料等方面的技术要求，是给水排水工程设计、施工和运行维护的重要依据。 四、预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管在给水排水工程中的应用 预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管在给水排水工程中有广泛的应用，可以用于供水管道、排水管道、输水管道、排污管道等。这两种管道材料具有高强度、抗渗性好、耐久性强等优点，能够满足给水排水工程对管道的高要求。 五、设计规程的主要内容 设计规程主要包括以下内容： 1.管道的选型和尺寸：根据工程需要，选择合适的管道类型和尺寸，确保管道的流量、压力等参数满足工程要求。 2.管道的结构形式：根据工程地质条件、施工条件等因素，选择合适的管道结构形式，如沟埋式、架空式等。 3.管道的材料：选择符合国家标准的管道材料，如预应力混凝土管、预应力钢筒混凝土管等。 4.管道的连接方式：选择合适的管道连接方式，如承插式、焊接式等。 5.管道的防腐措施：根据工程环境和管道材料的特性，选择合适的防腐措施，如水泥砂浆内衬、环氧涂层等。 六、结语 预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管是给水排水工程中常用的管道材
管廊工程结构设计问题及措施分析
管廊工程结构设计问题及措施分析 提纲： 一、管廊工程结构设计中的问题概述 二、影响管廊工程结构设计的因素 三、针对管廊工程结构设计问题的解决措施 四、管廊工程结构设计案例分析 五、管廊工程结构设计未来发展趋势 一、管廊工程结构设计中的问题概述 管廊工程结构设计是建设工程中非常重要的一部分，与安全、耐久性等多个方面相关。在进行结构设计时，需要考虑的因素非常多，如地质条件、基础设施、管线布局、工程环境等。 因此，在进行管廊工程结构设计时，需要系统性、科学性、实用性，规划符合工程要求和经济和社会效益。但实际中，针对管廊工程结构设计的问题也是存在的。 管廊工程结构设计问题主要表现在以下几个方面： 1.极端天气条件的考虑不足。在一些自然灾害发生时，如地震、台风、洪水等，管廊工程结构很可能因不可承受的外力或外部作用条件而出现塌方、裂缝等情况。 2.工程设计缺乏细节。由于管廊工程结构设计中存在很多细节 方面，如管道连接处的密封性问题、支撑架的设计等，因此在
进行结构设计时，对这些小细节不能忽略。 3.施工前期的准备不足。针对管廊工程结构设计，确保施工前期的设计选项和实施方案等受到充分的仔细分析和精心准备，否则很容易出现瑕疵，影响工程的顺利完工。 4.判断机构的不准确。在进行管廊工程结构设计时，有时会存在估计不准确的情况，而这样的问题就很容易影响到整个工程的安全性和持久性。 5.对参数的精确定义不足。在进行管廊工程结构设计时，参数精确定义非常重要，但有时在定义参数时会出现模糊或不准确的情况，导致最终的管廊工程结构设计效果不佳。 二、影响管廊工程结构设计的因素 管廊工程结构设计的结果与很多因素有直接关系。以下是一些常见的因素，它们对管廊工程结构设计的结果产生积极或消极的影响： 1.基础设施。不同地段的基础设施条件差异很大，它们对管廊工程结构设计的影响也是非常重要的。 2.测量技术。现代测量技术的发展对管廊工程结构设计有很大的影响。可视化工具使测量过程更加简化，这对以前传统的手工测量方法也有区别。 3.地质条件。地质条件对管廊工程结构的设计有很大的影响。
管道设计知识点总结
管道设计知识点总结 在工程建设中，管道设计是一个非常重要的环节，涉及到输送介质 的安全性、流量控制、压力损失等多个方面。本文将对管道设计的相 关知识进行总结，包括管道的基本参数、流体力学原理、管道材料选 择以及设计中的常见问题等方面。 一、管道的基本参数 1. 内径和壁厚：管道的内径是指管道内部的直径，通常用毫米或英 寸表示。壁厚指的是管壁的厚度，根据工艺要求和介质特性进行选择。 2. 长度：管道的长度是指管道的总长度，包括直线段和弯曲段等。 3. 材料：管道可以采用金属材料（如碳钢、不锈钢、铜等）或非金 属材料（如PVC、PE、玻璃钢等）进行制造，选择材料需要考虑介质 的性质以及工艺要求。 4. 连接方式：常见的管道连接方式有焊接、螺纹连接、法兰连接等，选择连接方式需要根据压力、温度和介质进行合理的选择。 二、流体力学原理 1. 流量计算：流体在管道内的流速和流量可以通过流量计进行测量，根据流体力学原理，流量与管道截面积和流速有关。常见的流量计有 浮子流量计、涡街流量计等。
2. 压力损失计算：流体在管道中会产生压力损失，其大小与管道长度、管道材料、流速、流体性质等因素有关。通过斯特雷克公式等方法，可以计算出管道中的压力损失。 3. 管道支撑：根据流体力学原理和结构力学原理，对管道进行合理 的支撑和固定，以保证管道的稳定性和安全性。 三、管道材料选择 1. 强度和耐腐蚀性：根据管道所处的工作环境和介质特性，选择具 有足够强度和耐腐蚀性的材料，以确保管道的使用寿命和安全性。 2. 温度影响：不同材料的耐温范围不同，对于高温或低温介质的输送，需要选择适合的材料。 3. 经济性：在满足工艺要求的前提下，尽量选择材料成本较低的管 道材料。 四、设计中的常见问题及解决方法 1. 泄漏问题：在管道设计中，泄漏是一个非常严重的问题，需要合 理选择管道连接方式、密封材料，增加防护措施，避免泄漏事故的发生。 2. 压力控制：对于涉及高压输送的管道，需要进行合理的压力控制，防止管道爆裂或泄漏。 3. 应力分析：对于长距离管道或存在温度变化的管道，需要进行应 力分析，预防管道受力过大导致损坏。
钢结构管廊在建筑工程中的设计与应用
钢结构管廊在建筑工程中的设计与应用 1、钢结构管廊的设计问题 钢结构管廊的设计问题主要是由于钢结构本身作为建筑结构形式 的一种需要加强对各个结构位置而定受力点的计算和分析，做好钢结构的连接工作;同时管廊作为建筑外围处于空中的结构类型，也需要 对管廊的布置形式以及承受荷载等做好相应的计算工作，保证管廊使用的安全性和效益性。综合而言，要做好钢结构管廊的设计工作，应该注意做一下内容的设计工作： 1.1钢结构管廊的结构布置形式设计 首先，钢结构管廊的结构布置形式的设计应该考虑到钢结构管廊 的支撑结构问题，通常钢结构管廊的水平外力会通过结构纵梁传给垂直受力支撑结构，然后传递到柱结构和基础结构。但如果在钢结构管廊的设计过程中，设计人员对于垂直支撑结构的受力问题考虑的太片面，只是单纯的考虑到钢结构的水平外力对垂直在支撑结构的施加力，没有考虑到支撑结构的施工和使用过程中遭受到的其余外加应力，例如温度应力、水平外力的传递过程、管道碰撞问题等等给水平支撑结构造成的影响，那么设计出来的水平支撑结构肯定无法满足钢结构管廊的设计要求。对待水平支撑结构的设计应该根据钢结构管廊的具体承受何在设置水平推力较大的位置为大管道的固定点位置，缩短水平外力传送到支撑结构的路径途径，同时在设计的过程中考虑到管道的
位置划分情况是否会引起管道的碰撞等等，经历保持垂直支撑结构与钢结构管廊的中部保持对称形状，降低温度应力对支撑结构的影响。 其次，钢结构管廊的结构布置形式应该考虑到管廊的最小净空问题。通常钢结构管廊在设计过程中需要保持的跨度都会比较大，因此为了保证钢结构管廊的在空中的稳定性，应该对钢结构管廊设计相关桁架结构。但是在钢结构管廊的设计过程中，设计人员缺少对桁架的设计内容或者桁架的设计内容不够完善正确等等，造成了桁架上线支撑管道以及下弦距离路面或者管廊顶部之间的距离无法满足最小净 空的要求。此时设计人员应该针对桁架下弦进行管道支撑调整作业，如果依然满足管廊净空的要求，那么只有对下线管道的底部标高进行相应的调整。 1.2钢结构管廊的荷载设计 首先，是对钢结构管廊的垂直管道荷载进行计算和设计以满足工程的要求，在钢结构管廊的设计内容中，最终承受垂直荷载的结构是管道，而管道的荷载承受能力又和管道的支撑位置以及管道的跨度息息相关，一般钢结构管廊的纵向柱之间的距离设置在6-9m的范围，如果下方的管道直径较大，荷载承受能力较强，那么就不需要在钢结构管廊中在设置次梁支撑结构。总而言之，考虑钢结构管廊的垂直荷载承受能力的设计，应该综合考量垂直荷载的传输途径以及最终承受荷载的管道荷载承受能力和管道位置的选择，在钢结构管廊的设计内容中应该尽量按照工程设计的荷载计算出合适的管道位置并且清晰 的标注在结构图中，尤其是大直径管道支撑位置应该尤其标明。
结构设计知识：排水工程结构的设计与应用
结构设计知识：排水工程结构的设计与应用排水工程是保障城市运行和居民生活质量的重要基础设施之一，设计和应用排水工程结构是城市规划和建设的重要组成部分。本文将主要从排水工程结构设计的角度进行探讨和阐述，包括排水工程的构成、设计原理、结构类型、应用范围和未来发展趋势等方面，旨在为相关专业人士提供参考和借鉴。 一、排水工程结构的构成和设计原理 排水工程是以人类的需求为出发点，针对不同场所所面临的自然环境和地形地貌条件，通过科学有效的排水结构和系统来进行设计和施工，从而实现排除雨水、废水等水体，保证城市基础设施和居民的正常生活运转。排水工程结构通常由下列几个组成部分构成： 1.排水管道：负责排放雨水和废水，其设计原理是经过精心计算和布置，以达到尽可能避免管道堵塞，并且水流速度合适，以尽量减小水体对管道内壁的摩擦力，从而达到节省管道维修费用和延长使用寿命的目的。
2.排水口：分为开敞式排水口和封闭式排水口，是排放雨水和废水的必要部分。 3.泵站：由于地面高度和废水收集池所在位置不同，需要使用泵站将废水经过提升再排放，通过泵站的设计，使废水经过处理排放更为便捷和高效。 4.排污设施：用于将各类废水提取或者处理，包括废水池、格栅机、人工沉砂池等设施，是排水工程结构的重要组成部分。 二、排水工程结构的类型和应用范围 排水工程结构的类型和应用范围主要取决于各地的气候、地形和水资源，结构类型包括但不限于以下几种： 1.路侧行道排水系统：适用于城市道路和高速公路等地面土壤石灰化，降雨排水效果好，排水处理成本也较低。 2.屋面排水系统：适用于公共建筑和私人住宅等场所，采用雨水收集下水管在屋面上进行排水处理。 3.地下排水系统：适用于市区地下停车场、地下商场等场所，通过排水管道和排水泵站将雨水和废水集中处理。
方(矩)形管结构节点设计及工程应用
方（矩）形管结构节点设计及工程应用 何挺周观根徐良 (浙江东南网架股份有限公司) 提要：空间钢结构已在众多大跨度建筑中得到了广泛的应用，材料也由原来较单一的品种发展到了如今的多样化阶段，方（矩）形管作为其中的一支生力军，在越来越多的工程中被应用，本文将对方（矩）形管结构的连接节点设计及其工程应用作一介绍。 关键词：方（矩）形管连接节点设计相贯次数节点加工工程应用 一、发展概况 目前在国外，具有高承载力，建筑造型美观的空心管在建筑业中得到了广泛的应用，特别是方（矩）形管更是得到了大量的使用。而在我国，由于受到轧制技术的束缚及加工工艺的限制，使得空心管结构的应用受到制约。但在近二年，随着我国加入WTO后，国外材料的大量涌入以及我国冶金和轧制技术的高速发展，许多高品质、高强度的空心管材不断涌现，为我国管结构的发展提供了有力的保障。同时多维数控切割技术的发展，使得管结构中的加工难点“相贯线”的切割得到了有效解决，为管结构的发展，奠定了坚实的基础。 二、应用前景 在美国、日本及欧洲，管结构技术已非常成熟，应用也非常广泛。由于方（矩）形管具有较好的综合性能，因此更是得到了普遍的应用。 方（矩）形截面的表面积仅为相类似的工字形截面表面积的三分之二，对于减少涂漆及防火保护的费用，有着不可低估的作用。在相同截面的情况下，方（矩）形管要比圆管表现出更优越的受力性能，这样可以进一步降低用钢量指标，减少成本，创造经济效益。另外，方（矩）形截面的抗扭性及侧向稳定性要较开口截面高得多，并且对于受风载影响较大的结构，它所表现出的风动荷载要少得多，对整体结构的安全保障系数，要比相等情况下的其它截面高得多。再加上方（矩）形管的制造要比圆管结构简单；并且在结构中，当桁架弦杆上要放置其它结构或檩条时，方（矩）形管具有非常好的连接表面。 当然，方（矩）形管也有缺点。当方（矩）形管为轧制型材时，其四个角为圆角，在与等宽的方管相交时，其凸出部分（舌头）的加工是一个不可忽视的问题，这在后面将详细讨论。虽然存在一定的缺点，但随着多维数控切割技术的发展，这些问题将得到彻底解决，使方（矩）形管的应用更方便。 三、节点设计 众所周知，方（矩）形管作为空心管结构的一种，它的节点形式也不外乎分为平面节点和空间节点。如K 型、T型、N型、Y型等简单平面节点；也有如KK型、XX型等较为复杂的空间节点。当按杆件搭接分类时，可分为间隙节点、部分相贯节点和完全相贯节点，节点形式如图1所示。 图1 对于上述节点型式，（a）型节点制造简单，成本最低；（c）型次之；（b）型节点制造复杂，成本最高。但从性能来说，（b）型节点具有较高的静强度与疲劳强度。因此，在进行节点设计时，就需要设计者考虑采用哪种节点型式，既要做到安全可靠，又要充分体现经济性。 在方（矩）形管结构的设计中应考虑腹杆的宽度略小于弦杆表面平面部分的宽度，如图２所示。如当腹杆与弦杆等宽时，由于方（矩）形管的四角一般都为圆角，因此搭接时会出现如图2（a）所示情况，在主管圆角处，支管与主管的间隙过大。如要减小间隙，则支管在加工时应切割出凸出部分即舌头。而凸出部分