20世纪80年代以来，金属材料的不断改进提高了钢结构的承载力、经济性能和使用性能，促进了钢结构的发展和应用。特别是近几年来，新的钢材生产工艺大幅度提高了钢材的强度和加工性能，同时与超高强度钢材(强度标准值为460 MPa～1 100MPa)相匹配的具有足够强度、良好韧性和延性的焊缝金属材料和焊接技术也已经比较成熟，完全能够满足构件的加工制作要求，这使得超高强度钢材应用于钢结构成为可能。
      已有的一些有限元分析研究结果表明，在同样的轴心受压条件下，采用超高强度钢材加工制作的钢柱，在达到整体稳定极限承载力时，其极限应力σｕ与屈服强度ｆｙ的比值σｕ/ｆｙ(整体稳定系数φ)，要比相同长度和截面的普通强度钢材钢柱高很多。这主要是因为相对于普通强度钢材钢柱，构件的初始缺陷(主要包括几何初始缺陷和残余应力)对超高强度钢材钢柱的影响要小很多。
      目前，超高强度钢材已经在国内外多个建筑和桥梁工程中得到应用，获得了很好的效果。例如，位于德国柏林的索尼中心大楼(ＳｏｎｙＣｅｎｔｅｒ)采用了Ｓ460和Ｓ690钢材(强度标准值460ＭＰａ和690ＭＰａ)，日本横滨的ＬａｎｄｍａｒｋＴｏｗｅｒ大厦的Ｉ形截面柱采用了600ＭＰａ钢材，日本东京的两幢高层建筑ＪＲＥａｓｔＪａｐａｎ总部大厦和ＮＴＶＴｏｗｅｒ也采用了超高强度钢材，澳大利亚悉尼的星城饭店(ＳｔａｒＣｉｔｙ)则采用了Ｓ690超高强度钢材，我国也在国家体育场(鸟巢)钢结构中采用了Ｑ460钢材，德国Ｄｕｓｓｅｌｄｏｒｆ-Ｉｌｖｅｒｉｃｈ莱茵河大桥和Ｉｎｇｏｌｓｔａｄｔ附近的一座高速公路桥梁(多跨连续梁桥)以及法国著名的Ｍｉｌｌａｕ大桥等均应用了超高强度钢材。
      钢结构采用超高强度钢材，能够减小构件尺寸和结构重量，减少相应的焊接、涂层(防锈、防火等)的材料用量和施工工作量，降低钢结构成本，同时创造更大的使用净空间，由于减小钢板厚度，从而减小了焊缝厚度，改善了焊缝质量，提高了结构疲劳使用寿命。特别是，减少钢材用量能够减少铁矿石等不可再生资源的消耗，减少矿石开采所造成的对环境的破坏，减少钢材冶炼的能源消耗，降低单位面积钢结构建筑产品原材料的能源消耗，符合我国的可持续发展战略、保护环境基本国策和降低能耗的指导原则。
      随着有限元理论和计算机技术的发展，对钢结构轴心受压构件的受力特性进行准确的非线性有限元分析成为可能。而且，采用有限元方法能够很好地考虑残余应力的影响，并且能将构件的几何初始缺陷准确地控制为1‰构件长度，计算结果能够直接为制定设计曲线提供依据。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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