钢结构设计中稳定性分析探讨

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钢结构设计中稳定性分析探讨

[摘要]

无论是建筑工程，还是桥梁工程都离不开钢结构设计，钢结构设计中的稳定性设计对于整个工程的质量是至关重要的。在现代工程史上有很多重大事故都是钢结构不稳定，在外界条件发生巨大变化时，出现结构失稳，建筑物倒塌的情况，造成严重的经济损失，为此加强钢结构设计中的稳定性，对于工程质量的控制和预防工程事故发生是很有必要的。本文猪要分析了现阶段钢结构设计中稳定性的相关问题，并针对这些问题提出了一些解决的办法。

[关键词] 钢结构设计稳定性问题措施探讨

引言

随着我国经济的高速发展，各种钢结构的工程也都在陆续施工，为了减少不必要的经济损失，把握好钢结构设计中的稳定性设计，是极为重要的。目前，钢结构体系中的稳定性设计已经成为建筑结构行业十分重视的问题，也是该行业发展的一个趋势和推动我国建筑行业发展的坐标，做好钢结构稳定性的设计，不仅看可以节约资源，还能够确保工程的施工质量和减少人员的伤亡。

一、钢结构稳定性设计的重要性

目前，在很多钢结构的建筑中都普遍存在钢结构稳定性差的问题，出现这样的问题主要是设计者没有钢结构中的结构和材料的力学性能了解清楚，缺乏稳定性设计的相关概念，另外在施工的过程中也没有按照严格的施工规范，有的为了降低成本，偷工减料，关键部位没有保证施工的质量，最后导致够结构出现失稳的现象，造成重大的经济损失和人员伤亡。为此做好建筑施工中的钢结构稳定性的设计是极为重要的，他不仅关乎工程的质量，也还关乎人们的生命安全，一旦出现钢结构失稳的现象，轻者使建筑中的某一个方面出现问题，重者则能够让整个工程全部倒塌和造成人员伤亡。现阶段，做好钢结构稳定性设计已经迫在眉睫，只有做注意了稳定性设计存在问题，针对问题采取相应的措施，这样才能够更好的推动建筑中钢结构的进一步发展。

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二、钢结构稳定性设计中的问题

虽然钢结构体系在很多工程中得到了广泛的应用，但是要想取得进展，在钢结构稳定性设计这一方面还需要注意一些问题。

（1）在钢结构稳定性设计的研究中存在着多种不确定影响，像材料的力学性能、几何变形和初始变形。此外在确定与稳定性有关的几何量及物理量时，主要是根据以往的经验来分析，没有结合具体的情况进行细致的分析，这也是不确定性的影响。设计人员在进行稳定性分析的时候，会初步建立与之相关的模型，这些模型本身就存在着一定的不确定性，如果应用到工程实际中同样也会引入不确定性因素。

（2）钢结构稳定性设计中，需要注意整体稳定与局部稳定的关系，特别是一些大跨度的够结构。虽然根据以往的经验可以确定整体稳定与局部稳定之间的安全系数，但是没有结合具体的工程情况，来确定一个较为科学的安全系数，是不能够真实反映整体稳定与局部稳定两者之间关系的。

（3）钢结构稳定性设计中的另一个重要体系就是预张拉结构体系，以往的预张拉结构体系的理论都不是很完善，没有一个完整合理的理论体系来分析预张拉结构中的稳定性，在工程应用中依然采用的是先前的理论体系，因此需要建立一个完善科学的预张拉结构体系理论。

（4）在钢结构稳定性设计中，梁与柱的稳定性设计也是一个重要环节，因为梁和柱是

整个钢结构体系中最为基础的部分，如果梁和柱的稳定性没有保障，更不用谈整个钢结构的稳定性，因此需要注意梁和柱的稳定性和了解两者之间的力学效应。

三、钢结构稳定性设计的难点

目前，在进行钢结构稳定性设计中难以控制好不确定因素对钢结构稳定性的影响，。想一些工程在进行结构稳定性设计和分析的时候，都是采用以往的经验来确定相关关系，没有结合到具体的工程来确定一个合理、科学的相关关系。在根据以往的经验确定相关关系的时候，就像是多次统计后得出的一个结果一样，存在着一定的不确定性和科学性，是不能够作为实际工程分析的。在对相关数据进行统计的时候，难以确保每一个数据的准确性，同时也难以结合具体的工程来验证这些数据的准确性，这样就给钢结构稳定性设计和分析带来了不确定性因素，使得稳定性设计没有实际意义和相关分析不具有时效性。因此要想做好钢结构稳定性的设计，不需要解决上述难点，将不确定性因素对稳定性设计的影响降到最低，这样才能够确保稳定性设计和分析具有时效性，也才能满足想过的要求。

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四、钢结构稳定性设计的相关原则

1、计算方法与结构简图保持一致

现阶段，在进行框架结构分析的时候，通常是不会采用框架稳定性分析的，而是直接进行框架柱的稳定计算，在采用这种方法的时候，一定要确保框架结构计算所给出的五条基本假定，然后根据结构简图确定实际的结构尺寸，在根据相应的计算方法进行稳定计算。此外若结构简图和计算方法不一致时，需要调整以下所使用的计算方法，而不能去修改结构简图，这样才能确保钢结构稳定性分析的要求和设计的实效性。

2、钢结构布置达到稳定性要求

在进行钢结构布置的时候，一定要确保每一个环节的稳定性要求，不能够为了简单，只是注重容易出现问题的环节。在出现平面失稳的情况时，不能置之不理，需要设计必要的支撑构建来消除平面失稳的现象。此外还需要注意杆件的稳定和平面横隔设置之间的关系，确保两者都满足稳定性设计的要求。

3、细部构造与构件稳定性计算方法相符合

在钢结构稳定性设计中，细部构造一定要和构件的稳定性计算的方法相符合，像在进行梁的稳定性计算时，不能够用计算梁刚度的方法去计算梁的强度，这样的计算式不科学的、不合理的，为此需要保持构件与细部构造稳定性计算方法的相符性，这样才能确保稳定性计算的实际效用。

五、针对问题提出的相关措施

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为了提高钢结构稳定性设计和分析的实际效用，需要解决在设计中的难点，并针对具体的问题，找出合理、科学的解决办法，这样才能满足设计的要求，降低因稳定性问题而出现事故的发生率，以下是一些具体的措施。

1、尽量减小不确定性因素的影响

钢结构稳定性设计中，是不可能避免不确定因素影响的。为此只有尽量的减小不确定因素的影响，才能达到设计的要求和目的。像材料的力学性能和强度的分析，尽量采用工程用料进行力学性能的分析和相关的设计，也可根据众多此的实验，最终选择一个较为合理的方案来确定相关关系，也只有这样才可以满足设计要求和目的。

2、重视局部稳定与整体稳定的关系

局部稳定与整体稳定之间有着重要关系，需要重视两者之间的关系，有些单位为了省事，只是根据以往的经验确定两者直接的安全系数，这样在进行相关问题的分析时，就会存在很大的误差，严重影响到设计结构的准确性，更不用说达到设计的目的，满足稳定性的要求，

为此需要特别重视两者之间的关系。

3、建立完善的预张拉结构理论体系

预张拉结构的分析对于钢结构稳定性设计是极为重要的，是需要做好这方面的工作的。在进行预张拉结构的分析室，一定要有一套完善的预张拉结构理论体系，根据这个体系进行分析，最终得出准确的结果，为此需要建立一套完善的预张拉结构理论体系，确保钢结构稳定性设计的要求和目的。

结语

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总而言之，在具体的工程中，需要根据工程的实际情况，来进行钢结构的稳定性设计，以免在投入使用的过程中出现失稳现象，造成重大的安全事故。我们只有深入的了解在钢结构稳定设计中的问题，及时加以解决，这样才能够进一步完善钢结构稳定设计理论。

参考文献

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[2]杨文惠；王燕;半刚接钢框架柱的稳定分析方法[J];钢结构，2005年

[3]宗梓;重视钢结构设计稳定性消除安全隐患[N];中华建筑报，2010年

[4]常凤杰;钢结构设计简单步骤与设计思路[J];黑龙江科技信息，2011年