关于钢结构论文范文素材,与钢结构稳定性问题探析相关论文格式范文

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【摘 要】近些年来,我国的建筑行业发展迅速,颇有日新月异的景象.伴随着科学技术的进步和居民的需求更加多层次化,钢结构在建筑施工和工业厂房中的应用越来越广泛,为我国经济的增长和人们生活水平的提高注入了新的活力.但是,钢结构的工程施工具有很强的专业性,有着严格的施工标准和施工规范,由于钢结构的施工工艺在每个具体的工程中,都具有各自的特殊性,且施工工艺在尚未得到进一步的完善,因此,在钢结构施工过程中,容易出现各种问题,比如钢结构的稳定性得不到保证,对整个工程的质量产生深远影响.随着钢结构越来越广泛的被应用到各个领域,加强对钢结构稳定性控制,有着十分重要的意义.笔者将分析钢结构的失稳类型,探究分析钢结构稳定性的方法,并提出在进行钢结构稳定性施工过程中要注意的一些问题.

【关 键 词】钢结构；稳定问题；探究

一、前言

钢结构是一种新型的建筑结构,具有较大的强度,在很多跨度很大的建筑工程或者是多个施工方案进行空间组合的工程中,可以降低施工难度,提升施工质量.钢结构在施工过程中,操作方便,施工速度快,同时会产生很小的噪音,噪声污染较小,在建筑的施工过程中,钢结构更有利于实施自动化,机械化生产,会减少劳动力的消耗,降低了工程造价.由于钢结构会承受到很大的压力,因此,容易由于受压,受弯或者是受到剪力等,如果没有进行及时有效的处理,很可能会发生失稳,容易引发很多建筑安全事故,造成很大的经济损失,因而,稳定性是钢结构中重要的环节之一,加强对钢结构稳定性问题的研究,有着十分重要的意义.

二、钢结构失稳的类型

在钢结构建设施工过程中,钢结构的稳定性关系到整个建筑工程的稳定和承载力.一般而言,钢结构的稳定性主要是指,当钢结构面对很多外在的荷载的情形下,钢结构是否会发生弯曲或者失稳的状况,在笔者多年的建筑工程施工经验过中,建筑中钢结构发生失稳现象一般有分支点失稳,极值点失稳,跳跃式失稳,加强对钢结构失稳的辨别,有助于更好的认识钢结构或者构件的整体稳定承载能力.

1.分支点失稳

分支点失稳是一种平衡分岔的稳定问题,在钢结构施工过程中,一般而言,一些完全直杆的轴心受到压力时候会发生弯曲以及一些完善平板受到压力发生的弯曲,这些弯曲都属于这一类型.

2.极值点失稳

极值点失稳在钢结构施工运用时候比较常见,当一些建筑所使用的钢材要据工程的需要做成一些偏心受压的构件时候,当塑性达到了极限或者是超过一定的标准,会丧失稳定的性能,这种类型,多归为极值点失稳.

3.跳跃越失稳

跳跃式失稳是一种比较独特的失稳方式,和没有平衡分岔点,也没有极值点,伴随着我国对钢结构稳定问题的发展,这一问题得到了不断的突破,一般简单的失稳分类已经难以满足实际情况的需要,一般当在进行设计过程中,轴心受压的各种构件,总会发生一些初弯曲,荷载作用的受力点也会发生一些偏差,要充分了解各种失稳对构件的影响,更深入的了解构件的性能,并加强对构件弯曲后性能的了解.

三、钢结构施工稳定性的分析方法

1.平衡法

平衡法是一种常见的钢结构稳定性分析方法,在钢结构的稳定性分析中的得到了广泛的运用.在分析时候,我们可以做出一些假设,如果弹性稳定体系之中有着平衡的分岔点,在这种假设的基础上,分岔点的四周都一定会存在着完好的平衡状态和另外一个发生了一些比较小的屈服的平衡状态.用平衡法进行分析时候,就是结合发生过细微屈服的结构体系,分析其力学状况,并建立方程组,从而求解进行分析,若不止一个解,那么一般据最小的数值进行分析.最小值就是其分岔屈曲荷载.

2.能量法

（1）能量法是一种近似的分析方式,是求取钢结构稳定性和承载力的一种常见方法.一般都是综合能量守恒原理和势能驻值原理求得临界的荷载,并据此进行分析.其临界状态的能量关系为：△W等于△U,式中△U指应变能的增量；△W指外力功的增量.由能量守恒原理可建立平衡微分方程.

（2）势能驻值原理求解临界荷载.势能驻值原理指：受外力作用的结构,当位移有微小变化而总势能不变,即总势能有驻值时,结构处于平衡状态.表达式为：dⅡ等于dU—dW等于0.式中,dU指虚位移引起的结构内应变能的变化,它总是正值；dW指外力在虚位移上作的功.

3.动力法

当钢结构处于平衡状态时候,如果实施一些比较小的干扰措施,那么结构会发生一些变形,并发生振动,但是变形的大小和发生的振动速度都受到作用于钢结构上的荷载影响.若荷载没有达到极限,那么,加速度和变形的方向刚好处于对立的状态,若将外部的干扰撤离,则钢结构依旧归于平衡状态.

四、加强钢结构稳定性施工的质量控制措施

钢结构在国内的建筑施工过程中得到了越来越多的运用.鄂尔多斯民族剧院是内蒙古自治区重点工程.总投资36160万元,规划总用地2.27公顷,建筑面积38700平方米,分大剧院、音乐厅等.鄂尔多斯民族剧院,其建筑结构主要是钢结构,钢结构的形式为空间双曲线面箱形结构,其施工过程中环节较多,很多钢结构的构件,比如箱型垂直钢柱,圆管钢柱等,结合具体的工程实际状况,笔者将作出分析.

1.正确选择轴心受压构件的截面类型

一般,钢结构的稳定设计多采用长度系数计算法,该法方便简单,但关键是如何确定构建的截面类型,从而根据构建的长细来确定稳定系数φ.《钢结构设计规范》中把轴心受压构件的截面分成a、b、c、d四类.设计人员应该明确截面的分类主要是几何缺陷和残余应力对不同截面影响程度不同,其中残余应力起主要作用.不同形状的截面会有不同的残余应力分布,相同形状的截面因成型的方法不同（轧制或焊接）和尺寸比例的不同也使残余应力有很大的不同.对于H形和工字型截面来说,腹板上的残余应力没有翼缘上的影响重要,设计人员应注意翼缘中的残余应力的分布特点和数值（尤其是残余压应力）.

2.要确保各种构件的稳定性能

设计结构的细部构造和构件的稳定计算相一致,使两者有很好的一致性.例如：按照简支梁计算其稳定性,就要求在细部构造上确保梁端不发生扭转.如果梁端支座不能有效地阻止扭转,则稳定性能将在一定程度上有所降低.3.严格施工规范,减少杆件的失稳现象

钢结构施工具有严格的规范和标准,因而,在进行钢结构施工过程中,严格遵守钢结构施工标准和各种质量控制规范,要结合工程的具体实际情况设置一些必要的支撑构件,如此可以更好的确保框架等的杆件不出现平面失稳现象.平面结构构件的平面稳定计算必须和结构布置相一致.通过这些措施可以更好的让钢结构施工过程中的各种杆件失稳现象很大程度的减少.

4.提高施工人员综合素质,确保钢结构整体和局部施工的整体性

由于钢结构的施工具有一定的特殊性,因而,对施工人员的综合素质有更为严格的要求,因而,在进行钢结构施工过程中,要确保整个钢结构的施工质量,必须不断加强对施工人员的素质提升,提高对各种钢结构施工机械的操作,加强对钢结构的施工安全管理和控制,确保整个钢结构施工的整体质量控制.结构整体布置须兼顾整个体系以及各组成部分

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