鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性分析
時(shí)間:2022-12-11 10:54:40
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摘要:對(duì)建筑項(xiàng)目中鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用以及鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性展開研究探討,找到其中存在的問題,且提出與之相對(duì)應(yīng)的改良方法及處理方案,保證建筑工程項(xiàng)目的安全性及穩(wěn)定性。
關(guān)鍵詞:建筑工程;鋼結(jié)構(gòu);穩(wěn)定性
1鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)特征分析
1.1全面的實(shí)情分析。為了增強(qiáng)建筑使用的舒適性與安全性,工作人員應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)過程中加強(qiáng)對(duì)實(shí)際情況的考慮分析,其中包含材料質(zhì)量、鋼結(jié)構(gòu)性能、施工環(huán)境、施工水平、抗震要求以及樓層高度。設(shè)計(jì)人員對(duì)于不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案要進(jìn)行對(duì)比分析,選用最科學(xué)方案,有效提升最終的安全效益以及經(jīng)濟(jì)效益。1.2鋼結(jié)構(gòu)形式的多樣化。鋼結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的,與普通的鋼結(jié)構(gòu)相比較質(zhì)量更輕的輕型鋼結(jié)構(gòu),與普通鋼結(jié)構(gòu)相比承載力更高而鋼耗量更少的預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu),與普通鋼結(jié)構(gòu)相比造型美觀,鋼材使用量更少的空間網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu),與普通鋼結(jié)構(gòu)相比強(qiáng)度更高的、用量更少、韌性與塑性更強(qiáng)且廣泛運(yùn)用的鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)。各種鋼結(jié)構(gòu)所適合的的建筑也是不同的,都具備自身的優(yōu)勢(shì)優(yōu)點(diǎn),進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)之時(shí),應(yīng)當(dāng)依據(jù)建筑需求進(jìn)行合理選用。然而不管何種鋼結(jié)構(gòu),穩(wěn)定性屬于一定要考慮到的內(nèi)容。鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化、韌性、塑性、質(zhì)量以及強(qiáng)度都非常有優(yōu)勢(shì),然而確保穩(wěn)定性的剛度較低,一般需要進(jìn)行驗(yàn)算。另外鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性主要分成局部穩(wěn)定性以及總體穩(wěn)定性。一般單個(gè)鋼構(gòu)件桿件對(duì)于大型建筑來說并不能起到充分的承載力作用,一定要很多單個(gè)鋼構(gòu)件進(jìn)行有效連接之后進(jìn)行整體受力,而采用不同接連方法最大的承受力同樣是存在差異的,這必須進(jìn)行科學(xué)研究決定。從局部觀察分析,若干小型鋼桿件組成較小構(gòu)件,也能夠承受一定壓力,逐層細(xì)分,都必須要在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之時(shí)進(jìn)行考慮,防止由于一個(gè)小問題而導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)整體的垮塌。1.3重視局部連接安全。局部連接的安全性會(huì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)總體穩(wěn)定性產(chǎn)生直接性影響,鋼結(jié)構(gòu)中的部件都要采取一些技術(shù)手段進(jìn)行組裝,連接位置的穩(wěn)定性以及可靠性會(huì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)整體安全性造成影響,所以工作人員需要對(duì)各部件連接部位進(jìn)行安全評(píng)價(jià),增強(qiáng)局部連接可靠性,另外工作人員需要加強(qiáng)細(xì)節(jié)記錄工作,在后期對(duì)于施工連接狀況應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)復(fù)查工作,防止發(fā)生安全隱患問題。
2鋼結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)影響因素
2.1分支點(diǎn)的失穩(wěn)。存在此類問題的原因在于沒有對(duì)分支點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì),進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致局部失穩(wěn)現(xiàn)象,主要因?yàn)橹睏U軸心改進(jìn)過程與平板受壓面改善過程發(fā)生問題而導(dǎo)致。2.2極值點(diǎn)的失穩(wěn)。由于偏心受壓構(gòu)件采取的是鋼材,因此若是極值點(diǎn)達(dá)到一定水平便會(huì)發(fā)生失穩(wěn)問題。在開展工程項(xiàng)目建設(shè)工作的時(shí)候時(shí)常會(huì)出現(xiàn)偏心受壓現(xiàn)象,尤其是在處理非對(duì)稱結(jié)構(gòu)以及進(jìn)行異形承載設(shè)計(jì)之時(shí),還有就是在進(jìn)行建筑工程施工之時(shí)選用高質(zhì)量附屬物,這些都會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)內(nèi)容與實(shí)際情況存在沖突,進(jìn)而會(huì)造成失穩(wěn)問題。2.3躍越失穩(wěn)因素。此類因素和上述兩種是存在差異的,既不屬于平衡分差點(diǎn),且不屬于極值點(diǎn)。是屬于從丟失平穩(wěn)然后跳躍至另一穩(wěn)定平衡的一種狀態(tài)。換句話說就是這類失穩(wěn)問題是建立在以上兩類失穩(wěn)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的發(fā)展結(jié)果,整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài),這對(duì)建筑安全性會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。當(dāng)項(xiàng)目工程存在躍越失穩(wěn)問題的時(shí)候,一定要迅速加強(qiáng)加固且根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié),在整體穩(wěn)定性評(píng)估合格以后才可以繼續(xù)投入運(yùn)用。2.4其余失穩(wěn)因素。除去以上三種影響之外,鋼結(jié)構(gòu)之中比如一些連接件的變形腐蝕問題,以及一些鋼結(jié)構(gòu)主體由于外力及溫度等環(huán)境影響而出現(xiàn)破損問題,同樣會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,從而變成失穩(wěn)問題的主要影響因素。
3鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性計(jì)算
3.1靜力設(shè)計(jì)法。靜力設(shè)計(jì)方法一般是運(yùn)用到鋼結(jié)構(gòu)彈性計(jì)算系統(tǒng)當(dāng)中的,被稱作歐拉法,屬于運(yùn)用在鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定最大承載力計(jì)算中的基礎(chǔ)性方法。采用彈性計(jì)算法來確定微分計(jì)算方程的時(shí)候,必須達(dá)到一定的力學(xué)與結(jié)構(gòu)假定。第一,鋼結(jié)構(gòu)材料必須符合虎克定律的基礎(chǔ)性要求,材料應(yīng)變以及材料應(yīng)力間要互成線性關(guān)系。第二,計(jì)算模型需要和實(shí)際結(jié)構(gòu)間相互統(tǒng)一,要能反映出實(shí)際彈性受力。第三,保證施工過程準(zhǔn)確合理,防止不合理的施工操作造成實(shí)際模型和計(jì)算模型間存在出入。3.2塑性設(shè)計(jì)法。塑性結(jié)構(gòu)原理決定了結(jié)構(gòu)元件強(qiáng)度以及塑性要超過標(biāo)準(zhǔn)載荷設(shè)計(jì)再乘上安全系數(shù)。一階塑料分析以及鋼塑分析一般是運(yùn)用在建立內(nèi)部強(qiáng)度的構(gòu)造分析之中。塑性分析法是允許在材料結(jié)構(gòu)進(jìn)入到可塑性以后再對(duì)內(nèi)力進(jìn)行重新分配,然而材料結(jié)構(gòu)一定要具備充足的可塑性。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,對(duì)法蘭尺寸與橫截面進(jìn)行限制。塑性設(shè)計(jì)法屬于非線性的,然而無法將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的材料范圍以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)反映出來。3.3動(dòng)力設(shè)計(jì)方法。動(dòng)態(tài)方法主要是運(yùn)用在結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算當(dāng)中。若是它因?yàn)檩p微影響而振動(dòng),那么便說明了振動(dòng)加速與結(jié)構(gòu)變形已反映到結(jié)構(gòu)應(yīng)力之中。若是靜態(tài)靜載荷值很小,那么形變方向與加速度不同,干擾徹底消除之后,運(yùn)動(dòng)會(huì)不斷變化成為靜態(tài),而且結(jié)構(gòu)平衡狀態(tài)會(huì)保持穩(wěn)定狀態(tài)。若是穩(wěn)定性與負(fù)載是在基于最大負(fù)載條件下發(fā)生變化,那么變形方向與加速方向是相統(tǒng)一的,在干擾消除以后,這種移動(dòng)也會(huì)消除。它依舊處在發(fā)散狀態(tài),所以結(jié)構(gòu)平衡狀態(tài)是處在不穩(wěn)定狀態(tài),而臨界狀態(tài)屬于負(fù)荷而且屬于一種結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的負(fù)荷。依照結(jié)構(gòu)振蕩頻率是零的條件進(jìn)行分析研究。3.4鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)。加強(qiáng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)間穩(wěn)定性關(guān)系的掌握能夠確保鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的一種設(shè)計(jì),所以需要重視鋼結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造。在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,鋼結(jié)構(gòu)需要盡量保證準(zhǔn)確與簡捷。進(jìn)行鋼構(gòu)件連接的時(shí)候,需要依照想關(guān)實(shí)情開展操作。為了確保屋頂框架與屋頂板間有效連接,屋頂柱與梁充分穩(wěn)定來增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)抗震性,這能夠提升建筑物安全性。其次,鋼結(jié)構(gòu)抗震強(qiáng)度由選用支撐的形式以及位置來決定,所以進(jìn)行設(shè)計(jì)之時(shí)重視這些因素,盡最大努力降低這些因素在鋼結(jié)構(gòu)抗震性方面產(chǎn)生的影響。3.5強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件。結(jié)構(gòu)構(gòu)造首先一定要考慮到連接承載水平。因?yàn)檫B接壞損,梁與柱非常低效而且結(jié)構(gòu)同樣會(huì)壞損。第一應(yīng)當(dāng)從梁端的設(shè)計(jì)內(nèi)力進(jìn)行操作,依據(jù)強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的設(shè)計(jì)要求對(duì)內(nèi)力進(jìn)行調(diào)節(jié)。第二,應(yīng)當(dāng)采取有效的技術(shù)方法,比如:光束的端部釋放,框架構(gòu)件能夠顯著塑性構(gòu)造損壞以前變形,其中地震能量用于保障,幅材凸緣部位來確定的剛性元件主要目的在于防止此類型的集中壓力。如果采取節(jié)點(diǎn)加焊接蓋又或是開啟梁下凸側(cè),連接靈活性與整體輪廓束相比較承載力是更大的。采取法蘭連接抗沖擊性一定要滿足相應(yīng)的要求標(biāo)準(zhǔn)。
4結(jié)束語
現(xiàn)今,我國的建筑行業(yè)發(fā)展也已經(jīng)到達(dá)一定的水平,建筑施工技術(shù)以及設(shè)計(jì)質(zhì)量已經(jīng)得到跨域式增強(qiáng)。針對(duì)我國組合鋼結(jié)構(gòu)的施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用情況,要運(yùn)用合適的方法手段,對(duì)鋼鐵結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化,以此來最大化提升工程項(xiàng)目中鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。采取合理科學(xué)的改進(jìn)措施與處理方案,進(jìn)而來有效保證未來建筑建設(shè)工程的總體質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]王盈智,王哲.多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅的建筑技術(shù)與工程應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2014(23):106.
[2]李進(jìn)超,高型建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范及施工的關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2012(3):106.
[3]王坤洋.建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與質(zhì)量控制的措施分析[J].黑龍江科技信息,2015(29):233.
作者:樊哲琳 單位:中國瑞林工程技術(shù)股份有限公司