随着科学技术的进步，建筑领域上大跨度、大空间以及多用途的要求开始增多，钢结构材料强度高、结构自重轻、良好的延性与抗震性能、工业化程度高且施工速度快等优点就显现了出来。其中焊缝连接是现代钢结构建筑中最主要的连接方式，它的优点是构造简单，任何形式的构件都可直接相连，用料经济，不削弱截面，制作加工方便，即可手工施焊也可实现自动化操作；连接的封闭性好，结构刚度大，整体性较好。目前在工业与民用建筑结构中，焊接结构已占绝对优势。

        然而，焊接过程中的不均匀加热会在钢结构焊接构件的内部产生应力，在焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织会发生改变，而导致局部材质变脆；焊接过程中不均匀的温度场产生不均匀的内部膨胀，冷却后在焊缝长度方向、垂直于焊缝长度方向及母材厚度方向上都会产生残余应力；焊接残余应力和残余变形使钢结构在受力时变形增大，钢结构的刚度和稳定性以及结构的抗疲劳强度、抗脆断能力、抗应力腐蚀开裂及形状尺寸的稳定性都将大大下降。同时，在材料表面积聚的残余应力会使材料表面形成表面裂纹或者近表面裂纹，这种隐藏在材料和构件近表面的缺陷往往是导致断裂的元凶，更具隐蔽性和危险性。

        所谓残余应力，简单地说是指消除外力或不均匀的温度场等作用后仍留在物体内的自相平衡的内应力。

        因此，在钢结构设计中必须考虑残余应力的影响，并且找出相应的对策，这对于保障生产、稳定钢结构质量等都有极其重要的意义。对大型的结构复杂、弯扭构件多的钢结构工程，控制其施工过程中的结构变形和消除运营阶段的结构变形一直是工程建设的重要内容。残余应力无损检测可以及时地检测出钢结构件中残余应力的大小、方向，然后根据检测数据的大小以及危害程度采取有效的措施（比如残余应力的调控技术），可以很好地处理由于焊接产生的应力变形，以增加钢结构件的使用寿命。

        在北京新机场的建设中， 航站楼核心区东西宽568米，南北长454米，面积18万平方米。核心区主要由下部主体框架结构、中部钢支撑以及上部钢屋盖结构三大部分组成，屋盖造型复杂，犹如凤凰展翅，为不规则自由曲面钢网格结构。钢结构用钢量5万多吨。天窗范围采用钢桁架结构，部分区域设置X型拉索支撑。总共用了6万多根钢架，1万多个连接球，以上主要靠8组C型柱支撑，而且采用先卸载后合拢的新颖吊装工艺，同时，所有结构都是通过焊接连接起来的。这样所有的焊接件在焊接之后、结构件在卸载之前和卸载之后以及区块之间合拢之后，钢结构件中的残余应力分布情况，是否符合设计的要求，是否会对后续的使用存在隐患，都是设计和制造方高度关注的问题。而其影响因素贯穿整个施工过程，甚至于包括气温和湿度，只有通过残余应力的检测分析才能得出结论。

      在北京新机场整个施工建设过程中，检测机构采用极具现场实用性的残余应力超声无损检测系统对以上各施工节点进行了残余应力的检测，根据检测数据分析了北京新机场整体结构载荷，得出其受力状态和安全性完全符合设计要求的结论。现在北京新机场雏形初现，其美丽的身姿已出现在各大媒体上。

        残余应力无损检测在钢结构桥梁建设中也发挥着重要作用。宁波三官堂大桥及接线桥梁建设标准为城市主干道，设计时速为60公里，主线跨越甬江采用连续钢桁梁结构，桥梁长度有2.2公里，主桥长785米，最大的一跨为465米（直接跨过甬江）。目前，我国钢桁梁桥的跨径仍未突破300米，三官堂大桥建成后将成为首个超400米的主跨，这也是世界上跨径最大的连续钢桁梁桥。各种宏观的缺陷在整个施工阶段都有可能会出现，也可以通过各种熟知的手段处理并控制在设计和标准规范允许的范围内。但是残余应力的存在情况，对后续的使用是否会有隐患，也是建设者关心的问题。

        目前三官堂大桥正在建设之中，同样，采用残余应力超声无损检测系统的残余应力无损检测也在适时地进行中。同时，对存在残余应力的钢板原材料按照北京理工大学检测与控制研究所自主研发的残余应力状态闭环调控系统进行了残余应力的调控，通过对钢板原材料残余应力调控试件的力学性能比对检测，其数据完全符合标准要求。

        残余应力无损检测不仅在钢结构建设过程中发挥着不可替代的质量管控的优势，在钢结构建筑服役期间也同样起着重要作用。钢结构建筑在使用过程中，随着各种荷载的变化，结构件内部的应力也在发生变化，当内部的应力达到屈服点时，会对结构的刚度、稳定性、强度等造成影响，甚至出现应力腐蚀裂纹。当厦门国际会议中心被定为2017年金砖会议会场时，残余应力超声无损检测系统再次发挥了作用，对大楼的关键部位进行了残余应力检测，为厦门国际会议中心在金砖会议期间的安全提供了有效数据。

        残余应力无损检测这项新技术在钢结构建设中的逐步推广和应用，使得钢结构件质量控制手段得到了提升，对钢结构件的质量要求又上升到了更高的层面。该技术可为钢结构建筑优质建设、安全使用保驾护航。