钢结构设计要点和稳定性研究

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1、钢结构设计要点和稳定性研究　　摘要:稳定性是钢结构的一个突出问题。在各种类型的钢结构中，都会遇到稳定问题。一旦出现了钢结构的失稳事故，不但对经济造成严重的损失，而且会造成人员的伤亡，所以我们在钢结构设计中，一定要把握好这一关。本文在此从钢结构稳定性设计的要求出发，分析了保证钢结构稳定性的几点设计措施。关键词：钢结构；稳定性；设计Abstract:Thestabilityisoneoftheprominentproblemsofsteelstructures.Inthesteelstructureofvariou

2、stypesof,willmeetthestabilityproblem.Oncethesteelstructuralinstabilityaccidents,notonlycausedseriousdamagetotheeconomy,andwillresultincasualties,soweinthesteelstructuredesign,mustgraspthis.Thisarticlefromthestabilityofsteelstructuredesignrequirements,analyze

3、ssomedesignmeasurestoensurethestabilityofsteelstructure.Keywords:steelstructure;stability;design中图分类号：TU318一、钢结构失稳的分类71、第一类稳定问题或者具有平衡分岔的稳定问题（也叫分支点失稳）。完善直杆轴心受压时的屈曲和完善平板中面受压时的屈曲都属于这一类。2、第二类稳定问题或无平衡分岔的稳定问题（也叫极值点失稳）。由建筑钢材做成的偏心受压构件，在塑性发展到一定程度时丧失稳定的能力，属于这一类。3、跃越失稳

4、是一种不同于以上两种类型，它既无平衡分岔点，又无极值点，它是在丧失稳定平衡之后跳跃到另一个稳定平衡状态。区分结构失稳类型的性质十分重要，这样才有可能正确估量结构的稳定承载力。随着稳定问题研究的逐步深入，上述分类看起来已经不够了。设计为轴心受压的构件，实际上总不免有一点初弯曲，荷载的作用点也难免有偏心。因此，我们要真正掌握这种构件的性能，就必须了解缺陷对它的影响，其他构件也都有个缺陷影响问题。另一方面就是深入对构件屈曲后性能的研究。钢结构中稳定性的具体要求7首先，钢结构抗震性能与结构布置规则性有很大关系，俗话说：

5、没有规矩，难成方圆。建筑物亦是如此，要提高钢结构建筑的抗震性能就必须将结构布置得有规则性，结构布置不规则，地震时易损坏，造成更大的损失，因此应尽量使结构布置符合规则性要求。有很多的钢结建筑因为平面设计的过于复杂，如平面上的外凸和凹进、侧翼的过多伸悬、不对称的侧翼，布置虽然满足了外观上的创新和视觉上的冲击，但并没有实现“稳定性”这一重要标准，所以设计过于复杂的钢结构建筑往往不能经历地震或时间的考验成为建筑史中的经典作品。而那些平面布置简单规则的钢结构建筑物在经过地震和时间的考验留在了建筑史册上。所以简单也是一种美

6、，建筑是凝固的音乐，也许越简单的旋律就越动听。其次，对称结构的建筑物，不但是稳定定性的重要保障，同时在视觉审美方面也是非常基础的构造形式。有些平面形状不规则，Ｌ形等，特别是支撑剪力墙偏置，明显不对称，若楼层的最大弹性水平位移超过质心水平位移的１.２倍就属于平面不规则。最后，钢建筑的节点和支撑构造与稳定性也有很大的关系，节点设计应符合《高钢规程》的要求。柱通过小悬臂与梁拼接，可以绕过梁柱直接连接的构造困难，此时梁拼接大多采用翼缘焊接腹板拼接，也可采用全截面螺栓连接。在以上拼接中，腹板拼接要考虑弯矩，这样的节点设计

7、，大大的增强了钢结构建筑物的稳定性。支撑与钢管砼连接时，不应将节点板焊在钢管管壁上，以防管壁拉开。这些细节上的处理，也是建筑物稳定的关键所在，所以不容忽视。在把握好节点和支撑的构造的同时，对钢的质量也要做谨慎的选择。三、钢结构方案的选择及截面估算7结构选型、结构布置与结构分析在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”，它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度

8、来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念没计可以在早期迅速有效地进行构思、比较与选择。同时，它也是判断计算机内力、分析输出数据可靠与否的主要依据。工业建筑钢结构通常有框架、排架、轻型钢结构门式刚架、普钢门式钢架、桁架等结构型式。结构布置要根据体系特征、荷载分布情况及性质综合考虑。一般要刚度均匀，力学模型清晰；尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围，使其以最直接的线路传递到基础；柱间抗侧支