鋼結構穩定性設計的心得

2022-02-14 10:26:32 字數 982 閱讀 3927

作者:宋士偉

**:《建築與文化》2023年第01期

【摘要】鋼結構因具有自重輕、強度高、工業化程度高等優點,在建築工程中得到了廣泛的應用,另一方面,因其結構失穩破壞造成的人員**、財產損失的事故案例也常有耳聞,而失穩破壞的原因通常是結構設計缺陷所致。**通過對鋼結構穩定性設計的概念、原則及分析方法的總結,結合工程設計實踐談談對鋼結構穩定性設計的體會。

【關鍵詞】鋼結構;穩定性設計;細部構造

穩定性是鋼結構工程設計中需要重點考慮的內容之一,現實生活中因鋼結構失穩造成的工程事故案例也較多,如美國哈特福特城的體育館平面92m×110m的網架結構,突然於2023年墜落地面,原因是由於壓桿屈曲失穩; 2023年我國也曾發生13·2m×18·0m鋼網架因腹杆穩定不足在施工過程中塌落的事故; 2023年1月3日下午,昆明新機場38m鋼結構橋跨突然垮塌,造成7人死亡、8人重傷、26人輕傷,原因是橋下鋼結構支撐體系突然失穩, 8m高的橋面隨即垮塌下來。從上述案例可以看出,鋼結構失穩破壞的原因通常是其結構設計不合理,存在結構設計缺陷所致,要從根本上杜絕此類事故的發生,鋼結構穩定性設計是關鍵。

1、鋼結構穩定性設計的概念

1.1 強度與穩定的區別強度是指結構或者單個構件在穩定平衡狀態下由荷載所引起的最大應力(或內力)是否超過建築材料的極限強度,因此它是乙個應力問題。極限強度的取值因材料的特性不同而異,對鋼材是取它的屈服點。

穩定主要是找出外部荷載與結構內部抵抗力間不穩定的平衡狀態,即變形開始急劇增長而需設法避免進入的狀態,因此它是乙個變形問題。例如軸壓柱,當失穩時柱的側向撓度使柱中增加很大的附加彎矩,從而柱子的破壞荷載可以遠遠低於它的軸壓強度,此時,失穩是柱子破壞的主要原因。

1.2 鋼結構失穩的分類1)有平衡分岔的穩定問題(分支點失穩)。完善直杆軸心受壓時的屈曲和平板中面受壓時的屈曲均屬於這一類。

2)無平衡分岔的穩定問題(極值點失穩)。由建築鋼材做成的偏心受壓構件,在塑性發展到一定程度時喪失穩定的能力,屬於這一類。3)跳躍失穩是一種不同於以上兩種型別的穩定問題,它是在喪失穩定平衡之後跳躍到另乙個穩定平衡狀態。

鋼結構的穩定性設計研究

關鍵詞鋼結構 設計 穩定性 強度 原則 引言穩定性是鋼結構工程中需要重點考慮的內容之一,現實生活中因鋼結構失穩造成的工程事故案例也比較多,如美國哈特福特城的體育館平面92m 110m的網架結構,突然於1978年墜落地面,原因是由於壓桿屈曲失穩 1988年我國也曾經發生13.2m 18.0m鋼網架因腹...

鋼結構的穩定性設計研究

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鋼結構整體穩定性

力 初彎曲和初偏心。2.1僅考慮殘餘應力時的軸壓直杆 殘餘應力是鋼構件截面內存在的一種自相平衡的初始應力。在實際工程中,構件由於軋制或焊接後的不均勻冷卻,截面中必然產生自相平衡的殘餘應力。殘餘應力在壓桿截面上的分布變化多端,它既和軋制後的冷卻 焰割 焊接等過程有關,也和材料厚度 截面組成形式有關。殘...