关于钢结构失稳原因分析及相应处理措施的探讨

2014-08-15景照峰马全帅南召县规划局河南南阳474600

江西建材 2014年20期

■景照峰，马全帅 ■南召县规划局，河南南阳 474600

随着我国经济和科技的飞速发展，随着我国建筑业水平的不断提高，随着我国程式化进程的而不断加剧，越来越多的高层建筑物拔地而起，而钢结构也被广泛的应用了，这并不是没有原因的，相较于钢筋混凝土结构，钢结构具有强度高，截面的轮廓比较小，自重比较轻等等特点，所以在高层建筑中被广泛的应用。

1 钢结构失稳的类型

钢结构的稳定性是指在外界力量的作用下，整个钢结构所发生的一种形变，即是否会发生失稳或者是弯曲的情况发生，如果想要真正的研究出钢结构失稳的原因，并且找到合理的解决办法，就需要明确的认识到钢结构失稳的分类，这样才能够更好地评价构件或者是钢结构的稳定性承载力。实际上在现场的施工环境中，会非常的复杂，会遇到各种各样的钢结构失稳的情况，针对不一样的情况，所选择的解决办法也是不一样的，这就是马克思主义唯物辩证法告诉我们的，认识事物都不能一刀切，需要两点论两分法，要具体问题具体分析。一般情况下来讲钢结构的失稳现场从性质上分，主要有一下三种类型。

1．1 分支点失稳

分支点失稳也被称作是平衡分岔失稳，这就是指钢结构轴心所承受的压力值并没有达到某一个限定的述职，但是仍能够保持一定的平衡和稳定的状态，钢结构所承担的压应力是比较均匀的，所以沿着钢结构的轴线相应的就会产生压缩变形，当然仅仅只会产生这种压缩变形。但是如果当钢结构的承受能力的值超过或者是达到一定数值的时候，钢结构就会突然发生弯曲，这样的直接后果就是导致原来的轴心受到压力的这种模式转变为与之相邻的，是一种带弯曲的平衡形式，这就是分支点失稳亦或者是平衡分岔失稳。它最显著的特征就是当钢结构的平衡稳定性被破坏的时候，出现了与原来的平衡稳定性有着本质区别的平衡模式，这种稳定性的转变就是导致分支点失稳的原因。

1．2 极值点失稳

极值点失稳也可以称作是无平衡点分岔失稳。这里是指钢结构的偏心受压构件在承受压力的时候失去了一定的稳定性，这种荷载值就是构件实际荷载的数值，这种类型的钢结构失稳最大的特点就是其平衡的状态是逐渐变化的，这也是无平衡点分岔失稳与平衡分岔失稳的最本质的区别。

1．3 跃越失稳

这种情况是凌驾于平衡分岔失稳和无平衡分岔失稳两种情况的，如果钢结构出现了跃越失稳的情况，就说明它即不存在平衡分岔点，也不存在极值点，是钢结构在失稳情况发生之后，又跳跃到另一个相对比较稳定的平衡状态当中。

2 钢结构设计的稳定性原则

首先，钢结构的整体布局一定要考虑到实际的情况，考虑到所要建筑的建筑物的自身特性，要卡考虑到各个组成部分的稳定性以及整个体系的稳定性。

其次，钢结构的计算方法和实际的计算方法所依据的图纸一定要相统一。

最后，在一定条件下要满足设计结构的构造与钢结构的稳定性计算必须保持一致。

3 钢结构失稳的原因

尽管就我国目前的建筑业领域来讲，钢结构的稳定性设计已经有了很大的成就，但是依然存在一些问题，这些细节问题并不能忽视，因为细节决定成败，这些细小的问题如果没有得到很好的解决，就会在一定程度上影响钢结构的稳定性，会造成很大的负面影响，甚至会严重影响建筑结构的使用功能。

首先就是忽视钢结构的相关材料可能会存在的缺陷，导致计算出现了一定的误差，这种情况也是非常普遍的，在钢结构的实际计算以及设计的过程中，有些工作人员为了方便计算，一般情况下是将钢结构按照完全的弹性材料来考虑的，但是在实际工作共，使用的钢结构或者是与之相关的材料可能是弹塑性的材料，这样在钢结构的设计中存在一定的认识缺陷，例如钢结构或者是钢材料的残余应力、初偏心、以及初弯曲等等没有得到足够的重视，这样就会导致在钢结构稳定性计算的时候，得出的数值与实际钢结构的稳定性所能够承载的数值是有变差的，这也是造成钢结构失稳的原因。

其次就是在钢结构稳定性的探究中会存在很多的随机因素，这些在钢结构稳定性中可能会存在的多重随机因素的影响，会在一定程度上影响钢结构在处理大部分的问题时候局限于给定的结构参数。而在一般的实际情况来讲这种结构参数的不确定性会严重影响钢结构的稳定性，在实际的实际工作中影响钢结构稳定性的主要有三种分类，那就是几何、物理的不确定性，统计的不确定性以及模型的不确定性，只有深入研究这些不确定性才能够找出钢结构失稳的原因。

4 加强钢结构稳定性的主要方法

这里面的方法主要是针对两个方面，一个针对物而言的，另一个是针对人而言的。针对物而言就是指，在实际的工作环境中，在现场施工的复杂环境中，一定要选择好适合该建筑结构或者是建筑性质的钢材料，并且对这些钢材料进行妥善的保管，这样就能够在一定程度上有效的防止钢材料跟其他的材料发生物理或者是化学反应，从而影响钢材料的各种数值变化。针对人而言就是指，要加强工作人员的各种专业素养，在钢结构的测量结构过程中，需要充分考虑到影响钢结构的各种可能因素，例如钢结构的材料、截面积、杆件尺寸、初始变形以及残余应力等等情况，如果这些情况都没有考虑进去，就会严重影响钢结构的稳定性，所以这不仅要求从事相关职业的人们需要不断地提高和完善自己的职业技能，同时也要求建筑部门在招聘该岗位的工作人员的时候，要格外的注意考察其专业素养。

当然要想真正的加强钢结构的稳定性，有效地防止钢结构的失稳情况发生，并不仅仅是上述的两种方法，除此之外还需要我国引进国外先进的技术和先进的设备，尽管我国的发展令世界瞩目，但是毕竟还是一个发展国家，在很多理念和技术上跟国外的发达国家相比还是有一定差距的，所以我们要充分的利用国际国内两种市场两种资源，真正的学会去粗取精，去伪存真，并且将这些先进的技术和理念，通过自己专业人士的消化、吸收进行再度创新，这样才能够真正的转化为自己的核心竞争力。