近年來(lái)，不銹鋼方管結(jié)構(gòu)得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用，不僅在海洋平臺(tái)、空間網(wǎng)殼等傳統(tǒng)不銹鋼方管結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域得到了更加廣泛的應(yīng)用，在許多新的特型結(jié)構(gòu)、體育場(chǎng)館、大跨度橋梁中更是得到了設(shè)計(jì)者的青睞，像北京奧運(yùn)場(chǎng)館、水立方等一批優(yōu)秀建筑，無(wú)疑將成為人類(lèi)建筑史上的明珠。
不銹鋼方管結(jié)構(gòu)得到如此廣泛的應(yīng)用和發(fā)展與其自身的優(yōu)良特性是分不開(kāi)的。首先，不銹鋼方管的截面為閉口對(duì)稱(chēng)截面，有利于單一構(gòu)件整體和局部的穩(wěn)定性；第二，閉口截面與開(kāi)口截面相比，外表面積較小，減少了防腐防火涂層材料的消耗，結(jié)構(gòu)具有更好的抗腐蝕性能；第三，不銹鋼管結(jié)構(gòu)表面光滑，阻力系數(shù)較小，在風(fēng)和海浪的作用下，受力性能出色；第四，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，不銹鋼管結(jié)構(gòu)的制作更加方便簡(jiǎn)單，各種獨(dú)具特色的構(gòu)件和結(jié)構(gòu)也可以完成制作加工，使得不銹鋼方管結(jié)構(gòu)建筑物在外觀上具有更強(qiáng)的藝術(shù)觀賞性。
工程中應(yīng)用的不銹鋼方管一般為薄壁不銹鋼管，其徑向剛度一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其軸向剛度，結(jié)構(gòu)在荷載作用下發(fā)生破壞的部位一般位于各個(gè)桿件的連接處，即節(jié)點(diǎn)處，而非桿件處，因此對(duì)于不銹鋼方管結(jié)構(gòu)而言，節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)安全顯得尤為重要。目前應(yīng)用的連接節(jié)點(diǎn)類(lèi)型主要有：空(實(shí))心焊接球節(jié)點(diǎn)、法蘭節(jié)點(diǎn)、鑄鋼節(jié)點(diǎn)、螺栓球節(jié)點(diǎn)和相貫節(jié)點(diǎn)等節(jié)點(diǎn)形式。其中，相貫節(jié)點(diǎn)目前在工程中應(yīng)用的較多，其節(jié)點(diǎn)形式為主管在桿件相交處連續(xù)貫通，與之相連的支管端部切割出相貫線(xiàn)直接焊接到主管的表面。相貫節(jié)點(diǎn)傳力路線(xiàn)明確，力學(xué)性能突出，承載力強(qiáng)，構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，外形美觀，在實(shí)際工程中能夠節(jié)省鋼材和減少焊接的工作量。相貫節(jié)點(diǎn)制作的關(guān)鍵技術(shù)是相貫線(xiàn)的切割，以往主要靠人工切割，很難保證切割質(zhì)量，但隨著現(xiàn)代切割技術(shù)的發(fā)展，這一難題也已經(jīng)得到解決，從而使相貫節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更加明顯。基于以上優(yōu)點(diǎn)，相貫節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用非常廣泛，近年來(lái)完成的一些重大工程，如上海八萬(wàn)人體育場(chǎng)、上海東方明珠國(guó)際會(huì)議中心、上海虹口體育場(chǎng)、浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)航站樓、上海國(guó)際賽車(chē)場(chǎng)新聞中心、廣州新體育館、廣州新白云國(guó)際機(jī)場(chǎng)、廣州會(huì)展中心、哈爾濱會(huì)展中心、首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)新航站樓、水立方等，均采用了相貫節(jié)點(diǎn)。
相貫節(jié)點(diǎn)從不同的角度可以分為不同的種類(lèi)。按桿件是否處于同一平面，相貫節(jié)點(diǎn)可分為空間節(jié)點(diǎn)和平面節(jié)點(diǎn)。平面節(jié)點(diǎn)就是所有桿件的軸線(xiàn)均處于或幾乎處于同一平面內(nèi)，其他情況則為空間節(jié)點(diǎn)，在節(jié)點(diǎn)處貫通的不銹鋼管通常稱(chēng)為弦桿或主管，焊接于弦桿之上的不銹鋼方管稱(chēng)為腹桿或支管，空間節(jié)點(diǎn)中非主承重面內(nèi)的桿件稱(chēng)為支桿以區(qū)別于腹桿。
按照支管端部在節(jié)點(diǎn)部位的連接情況可將節(jié)點(diǎn)分為間隙節(jié)點(diǎn)和搭接節(jié)點(diǎn)兩種。間隙節(jié)點(diǎn)是指支管連接主管的端部在節(jié)點(diǎn)部位相互完全分離的節(jié)點(diǎn)；搭接節(jié)點(diǎn)又分為部分搭接和完全搭接兩種形式，部分搭接節(jié)點(diǎn)是指支管連接主管的端部在節(jié)點(diǎn)部位部分重疊的節(jié)點(diǎn)，完全搭接節(jié)點(diǎn)是指支管連接主管的端部在節(jié)點(diǎn)部位完全重疊的節(jié)點(diǎn)。
按照截面形狀分類(lèi)，桿件全部采用圓鋼管的節(jié)點(diǎn)，稱(chēng)為圓鋼管節(jié)點(diǎn)；桿件全部采用方鋼管或矩形不銹鋼管的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為方管節(jié)點(diǎn)；桿件中某些桿件采用圓鋼管，而另外一些桿件采用方鋼管或者矩形管的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為方圓匯交節(jié)點(diǎn)。
按節(jié)點(diǎn)的剛度分類(lèi)，可分為剛性節(jié)點(diǎn)、半剛性節(jié)點(diǎn)和鉸接節(jié)點(diǎn)。在傳統(tǒng)海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，相貫節(jié)點(diǎn)作為剛接節(jié)點(diǎn)處理，原因是弦、腹桿截面幾何尺寸相差較小導(dǎo)致端部約束較大；鋼桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將相貫節(jié)點(diǎn)作為鉸接節(jié)點(diǎn)處理，原因是桿件細(xì)長(zhǎng)使得次彎矩較小；而實(shí)際上的相貫節(jié)點(diǎn)由于其相貫面的局部變形應(yīng)該被劃入半剛性節(jié)點(diǎn)的范疇。況且在有些情況下，如空腹“桁架”或單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)體系中，相貫節(jié)點(diǎn)必須實(shí)現(xiàn)半剛性甚至剛性連接的要求，否則無(wú)法形成有效的結(jié)構(gòu)體系。
