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关于钢结构设计中的稳定性分析
作者:杨勇来源:《建筑工程技术与设计》2015年第14期
【摘要】钢结构具有自重轻、强度高、工业化程度高等特点,研究分析钢结构的稳定性问题,具有非常重要的意义。对努力提高我国钢结构稳定性问题的研究水平,尽量提高建筑工程质量,保护国家百姓的财产生命安全,都有着重要的作用。本文就钢结构设计中的稳定性进行了分析探讨。【关键词】钢结构;稳定性;设计前言随着我国国民经济的快速发展以及建筑水平的不断提高,出现了大量的高层建筑物或构筑物,这些建筑结构中广泛的运用了钢结构设计。钢结构与钢筋混凝土结构相比,具有截面轮廓尺寸小、强度高、自重轻等特点。但对于因受压、受弯和受剪等存在受压区的构件或板件,如果技术上处理不当,可能使钢结构出现失稳,一旦出现失稳事故将造成巨大的损失。因此,稳定问题是钢结构的突出问题,分析钢结构设计中的稳定性问题,研究钢结构的加固方法十分必要。一、钢结构稳定性的相关概念1强度与稳定的区别强度问题是指结构或者单个构件在稳定平衡状态下由荷载所引起地最大应力(或内力)是否超过建筑材料的极限强度,因此是一个应力问题。极限强度的取值取决于材料的特性,对混凝土等脆性材料,可取它的最大强度,对钢材则常取它的屈服点。稳定问题则与强度问题不同,它主要是找出外荷载与结构内部抵抗力间的不稳定平衡状态,即变形开始急剧增长的状态,从而设法避免进入该状态,因此,它是一个变形问题。如轴压柱,由于失稳,侧向挠度使柱中增加数量很大的弯矩,因而柱子的破坏荷载可以远远低于它的轴压强度。显然,轴压强度不是柱子破坏的主要原因。2钢结构失稳的分类钢结构的失稳是多种多样的,按其平衡状态,可以分为以下三类:(1)第一类稳定问题或平衡分岔失稳。完善的轴心受压构件和完善的在中面内受压的平板的失稳、理想的受弯构件及受压的圆柱壳等的失稳都属于这一类;(2)第二类稳定问题或极值点失稳。非理想轴压或压弯构件塑性发展到一定程度时发生失稳,属于这一类;(3)跃
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越失稳是一种不同于以上两种类型,它既无分支点,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。实际上这些失稳情况并不是完全独立的,在形式上具有多样化特点。因此,我们要真正掌握各种构件的性能,就必须了r