钢结构稳定性失控大解析,这样防范不会错!

2017年10月13日 15:11 来源:中国钢结构在线 编辑:湵髯

随着钢结构建筑建设得越来越高,体量越来越大,应用越来越广泛,对于钢结构稳定性控制的重要性日益凸显,在工程建设中不能忽视对如下质量问题的预防。

稳定影响因素

(1)材料的弹性模量、屈服应力等;杆件尺寸、截面积、残余应力、初始变形等。

(2)在统计与稳定性有关的物理量和几何量时根据有限样本选择概率密度分布函数,存在随机性,导致统计的不确定性。 

(3)对结构进行分析时提出假设、数学模型、边界条件时存在理论与实际承载力不完全相同的差异,存在模型的不确定性。

失稳类型分析

(1)平衡分岔失稳:无缺陷的轴心受压构件和在中面内受压的平板的失稳属于平衡分岔失稳。

(2)极值点失稳:偏心受压构件,在荷载开始作用时保持弯曲形式的平衡直到临界状态终止,稳定阶段的平衡形式只是原来平衡形式之下变形的加剧,没有出现不同变形状态的分岔点,只有极值点。

(3)跃越失稳:在均布荷载作用下拱结构存在挠度,其荷载-挠度曲线也有稳定的上升段,但结构已破坏,到达曲线最高点时会突然跳跃到非临近具有很大变形点,拱结构下垂。

稳定控制方法

结构整体布置

结构整体布置时须考虑整体体系以及组成部分的稳定性要求,结构按平面体系设计时应设置必要的支撑构件,确保不发生平面外失稳,故须确保平面结构构件的平面外稳定计算和结构布置相一致。

构件稳定计算

结构细部构造和构件稳定计算须相互配合,使二者有一致性,对要求传递弯矩和不要求传递弯矩的节点连接应分别设计有足够的刚度和柔度;涉及结构稳定性能时须在构造上有不同于强度的要求或特殊考虑。

选择截面类型

正确选择轴心受压构件的截面类型,根据构件长细比确定稳定系数,设计时应根据《钢结构设计规范》中确定的轴心受压构件截面类型,判断截面分类判断几何缺陷和残余应力对不同截面的影响程度不同;同时设计时注意翼缘中残余应力的分布特点和数值。

采取稳定构件

确保各构件的稳定性能,采取简支梁计算稳定性时注意在细部构造上确保梁端不发生扭转,以免降低结构稳定性。

加强施工管理

(1)施工过程中严格遵守钢结构施工标准和质量控制规范,结合工程具体实际情况设置必要支撑构件,确保框架等的杆件不出现平面失稳现象。

(2)确保结构构件平面稳定计算与结构布置一致,减少钢结构施工过程中各种杆件的失稳现象。

(3)施工过程中不断加强对施工人员的素质提升,落实技术交底,加强对钢结构的施工安全管理和控制。

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