试论钢结构稳定性设计的主要问题

浅析钢结构设计中的稳定性设计发表时间：2016-12-06T09:17:29.960Z 来源：《基层建设》2016年23期作者：陶乐明[导读] 虽然钢结构发展较快，且逐步普及，但是在使用过程中，也暴露出一些问题，如稳定性的问题便是其中较为突出的问题，文章对此进行了分析。

浙江省现代建筑设计研究院有限公司杭州市 310007摘要：在当今社会，随着经济的发展和科学技术的飞速进步，建筑业也得到了迅猛的发展。

在建筑业中，钢结构具有抗震强度高、施工速度快、结构性能好等优点，因此得到了广泛应用。

虽然钢结构发展较快，且逐步普及，但是在使用过程中，也暴露出一些问题，如稳定性的问题便是其中较为突出的问题，文章对此进行了分析。

关键词：钢结构；设计；稳定性1前言城市化的快速推进，工业化的发展，越来越多的高层建筑和大型建筑。

钢结构在结构设计中的应用越来越普遍，其优势在建筑面积中占有很大的比例。

与混凝土相比，具有自重轻、抗震性能好、施工周期短、施工方便等优点。

2钢结构稳定性设计的重要性分析目前钢结构的稳定性问题普遍存在，此类问题首先是设计人员对稳定性设计概念，材料的力学性能和钢结构的原理缺乏了解，再者是在施工过程中，偷工减料，没有严格按照规范施工，没有保证工程关键部位的施工质量，从而出现钢结构的不稳定现象，造成重大的人员伤亡和经济损失。

从这一点看，做好钢结构稳定设计工作在施工中具有重要意义，它不仅与工程质量密切相关，而且关系到人们的生命安全。

钢结构的不稳定现象一旦出现，严重时会造成人员伤亡和工程坍塌。

在今天的阶段，只有对钢结构的稳定设计问题采取相应的措施，才能使建筑钢结构得到快速的发展。

3稳定性设计特点与存在的问题钢结构布置对建筑结构的抗震性能影响很大，因此钢结构布局应尽可能对称有规则，将更好的避免地震中受损。

目前，计算机软件技术得到了快速发展，因此，可以在钢结构设计，计算机应用，计算机的换算完成整体稳定性和强度的计算。

浅析钢结构设计的稳定性【摘要】在各种类型的钢结构中，都会遇到稳定问题。

对于这个问题处理不好，将会造成不应有的损失。

针对钢结构稳定设计问题进行了探讨。

【关键词】钢结构；稳定性；设计稳定性是钢结构的一个突出问题。

在各种类型的钢结构中，都会遇到稳定问题。

对于这个问题处理不好，将会造成不应有的损失。

钢结构中的稳定问题是钢结构设计中以待解决的主要问题，一旦出现了钢结构的失稳事故，不但对经济造成严重的损失，而且会造成人员的伤亡，所以我们在钢结构设计中，一定要把握好这一关。

一、钢结构稳定设计的基本概念1、钢结构失稳的分类1.1第一类稳定问题或者具有平衡分岔的稳定问题（也叫分支点失稳）。

完善直杆轴心受压时的屈曲和完善平板中面受压时的屈曲都属于这一类。

1.2第二类稳定问题或无平衡分岔的稳定问题（也叫极值点失稳）。

由建筑钢材做成的偏心受压构件，在塑性发展到一定程度时丧失稳定的能力，属于这一类。

1.3跃越失稳是一种不同于以上两种类型，它既无平衡分岔点，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。

随着稳定问题研究的逐步深入，上述分类看起来已经不够了。

设计为轴心受压的构件，实际上总不免有一点初弯曲，荷载的作用点也难免有偏心。

因此，我们要真正掌握这种构件的性能，就必须了解缺陷对它的影响，其他构件也都有个缺陷影响问题。

另一方面就是深入对构件屈曲后性能的研究。

2、钢结构设计的原则根据稳定问题在实际设计中的特点提出了以下三项原则并具体阐明了这些原则，以更好地保证钢结构稳定设计中构件不会丧失稳定。

2.1结构整体布置必须考虑整个体系以及组成部分的稳定性要求目前结构大多数是按照平面体系来设计的，如桁架和框架都是如此。

保证这些平面结构不致出平面失稳，需要从结构整体布置来解决，亦即设计必要的支撑构件。

这就是说，平面结构构件的出平面稳定计算必须和结构布置相一致。

钢结构稳定性设计出现的问题与解决方法分析引言伴随着我国经济的快速发展，我国的建筑工程要求越来越高，钢结构在工程当中的应用也越来越广泛，在钢结构设计当中稳定性设计是非常重要的组成部分，做好这一部分工作可以很好的减少不必要的经济损失。

目前来说，钢结构稳定性设计已经成为整个钢结构设计，甚至是结构设计领域当中比较热门的问题，也是整个行业的发展趋势和目标。

因此最大限度做好钢结构稳定性设计不仅仅节约资源，还能保证工程质量，减少工程事故的发生。

1、钢结构稳定性设计的重要性在目前存在的钢结构建筑当中有相当一部分存在稳定性差的问题，主要的问题关键就是设计者在进行设计时没有很好的将钢结构当中的材料和结构的相关性能弄清楚，同时缺乏稳定性设计概念。

包括施工企业在施工过程当中没有严格按照设计和规范要求进行，从而导致失稳现象的产生，往往造成巨大的经济损失。

因此在建筑工程设计与施工当中做好钢结构稳定性设计是至关重要的，不仅仅关系到整个建筑工程的质量，同时还关系到相关人员的生命财产安全。

因为钢结构失稳导致的是整个建筑物的倒塌，而不是某一个部位出现问题，造成的经济损失和人员伤亡是不可估量的。

在现阶段我国的工程实际当中做好钢结构稳定性设计已经是迫在眉睫了，在关注钢架构设计稳定性问题的同时，采取有针对性的措施，保证钢结构建筑物的安全稳定是具有重要意义。

2、稳定性的设计原则2.1细部构造和构件稳定性计算方法在进行钢结构设计时需要将设计的构造和对应的结构计算对应起來，在满足结构的稳定性的同时还需要满足结构的细部设计要求，是两者达到高度的一致性。

连接节点当中需要传递传递弯矩就需要设计足够的刚度和柔度；在桁架结构设计中，针对节点位置应该要尽量的减少杆件的偏心，对于钢结构设计来说，这也仅仅是构件的细部构造，但是在稳定性设计当中，对于细部的构造就会有很多其他的要求，例如对简支梁来说，其抗弯强度主要就是针对动铰支座是允许其在平面内转动的，但是在梁的整体稳定性当中，支座不仅仅需要满足上述要求满足梁绕纵轴扭转的要求，允许梁在平面内转动以及在梁端截面自由的翘曲。

钢结构设计中的强度与稳定性分析钢结构作为一种重要的建筑构造形式，在现代建筑中得到了广泛的应用。

其独特的特点使其成为了建筑设计师们的首选，然而，正确理解和分析钢结构的强度与稳定性是确保其安全性和可靠性的关键。

本文将深入探讨钢结构设计中的强度与稳定性分析，以期对读者有所启发。

一、强度分析钢结构的强度分析是确保建筑结构能够承受正常和异常荷载的重要步骤。

在设计过程中，工程师需要考虑到以下几个关键因素。

1.1 材料强度钢材作为钢结构的主要构造材料，其强度参数决定了整个结构的抗力能力。

工程师需要详细了解所选用的钢材的性能指标，包括屈服强度、抗拉强度、弹性模量等，以确保设计结构的强度能够满足要求。

1.2 荷载计算在设计过程中，荷载计算是非常重要的一环。

工程师需要根据建筑的用途和具体情况，准确计算出可变荷载、恒载和地震荷载等，以保证设计的结构能够承受这些荷载。

当荷载不均匀分配时，还需要进行统一系数的计算。

1.3 结构稳定钢结构的稳定性是强度分析中不可忽视的一部分。

当结构受到垂直或水平方向的外力作用时，其稳定性要求结构能够保持稳定。

工程师需要根据实际情况，采用适当的稳定性分析方法，确保设计的结构能够满足要求。

二、稳定性分析稳定性分析是钢结构设计中非常重要的一环，它主要考虑结构在受荷时的稳定性能。

以下是一些常见的稳定性分析方法。

2.1 弯曲稳定性分析在弯曲稳定性分析中，工程师需要计算并分析结构受弯矩作用下的稳定性。

通过计算结构的屈曲系数和容许屈曲荷载，可以确定结构的弯曲稳定性是否得到满足。

2.2 屈曲稳定性分析屈曲稳定性分析主要考虑结构在压力作用下的稳定性。

工程师需要计算结构的临界荷载和理论强度，以保证结构在受压力作用时不发生屈曲。

2.3 应力稳定性分析应力稳定性分析是为了保证结构在受荷时不发生破坏。

工程师需要计算结构的应力集中系数和容许应力，以确保结构在实际使用条件下能够稳定且不发生破坏。

三、结构设计的实践在实际结构设计中，强度与稳定性分析是紧密相连的。

施工技术摘要：稳定性是钢结构的一个突出问题。

在各种类型的钢结构中，都会遇到稳定问题。

对于这个问题处理不好，将会造成巨大的损失。

本文对钢结构失稳分类和失稳问题分析方法进行了总结，并对钢结构的稳定性设计原则和设计中存在的问题进行了探讨。

关键词：钢结构；设计；稳定性；存在问题引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，钢结构也被越来越多的设计者运用。

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。

1 钢结构失稳的分类钢结构的稳定问题主要是指在外荷载的作用下，整个钢结构是否发生屈曲或失稳现象。

正确的区分钢结构的失稳类型，可以更好的评价结构或构件的稳定承载能力。

钢结构的失稳现象是多种多样的，从性质上可分为三类。

1.1 平衡分岔失稳(分支点失稳)完善的（即无缺陷、挺直的）轴心受压构件其端部受到的荷载压力P未达到某一限值时，仍能保持挺直的稳定平衡状态，构建截面承受的压应力是均匀的，沿构建的轴线也只产生相应的压缩变形，当构建截面承受的压力达到或超过一定限值时，构建会突然发生弯曲，导致原来的轴心受压的平衡形式转变为与之相邻的但是带弯曲的新的平衡形式，这就是平衡分岔失稳。

这一过程可用图1中的荷载—侧移曲线OAB 来表示。

其特征是当荷载逐渐增加时，结构原有的平衡形式被破坏了，并出现了与原平衡形式有本质区别的新的平衡形式，由稳定平衡转变为不稳定平衡，出现了稳定性的转变。

完善的（即无缺陷、挺直）轴心受压构件和完善的在中面内受压平板的失稳都属于平衡分岔失稳问题，属于这一类的还有理想的受弯构件以及受压的圆柱壳等的失稳。

1.2 无平衡分岔失稳(极值点失稳)极值点失稳是指建筑钢材做成的偏心受压构件在塑性发展到一定程度时丧失了稳定的能力，发生失稳时的荷载值Pu 就是构件的实际极限荷载(图1中C 点)，这类的平衡状态是渐变的，与平衡分岔失稳具有本质的区别。

试论建筑钢结构的稳定设计摘要随着建筑类经济快速的发展，工业建筑应用钢结构的越来越多。

防止结构失稳，是钢结构设计中应充分注意的问题。

本文阐述了钢结构的特性及在建筑上的应用，并对其稳定性的设计进行分析，根据设计经验进行总结，为后续设计施工提供技术支持。

关键词刚结构稳定性设计中图分类号：s611 文献标识码：a工业建筑钢结构的稳定问题在设计中，设计人员应该注重结构构件的稳定性能，以免在设计过程中发生不必要的失稳损失；其次，随着新型结构的出现，设计人员对其性能认识的不足，从而导致构件的失稳，就这个问题阐述了新型结构现存的问题，并且针对问题论述了产生的原因。

1建筑钢结构的稳定性设计钢结构的稳定性设计、在各种类型的钢结构中，由于结构失稳造成的伤亡事故时有发生、为了更好地保证钢结构稳定设计中构件不失稳定，保证工程质量及使用安全，有必要对钢结构的稳定性设计进行详细探讨。

1.1钢结构稳定性的概念钢结构强度小或失稳都会造成结构破坏，但是强度与稳定的概念并不相同、钢结构的强度是一个应力问题，指结构或者单个构件在稳定平衡状态下由荷载引起的最大应力（或内力）是否超过建筑材料的极限强度、钢材以其屈服点作为极限强度、而稳定是一个变形问题，构件所受外部荷载与结构内部抵抗力间是不稳定的，关键是找出这一不稳定的平衡状态，避免变形急剧增长而发生失稳破坏。

1.2钢结构稳定性设计要点（1）钢结构布置必须从体系和各组成部分的稳定性要求整体考虑，目前钢结构大多是按照平面体系进行设计，如桁架和框架、保证平面结构不出现平面外失稳，要求平面结构构件的平面稳定计算需与结构布置相一致，如增加必要的支撑构件等。

（2）实用计算方法所依据的简图与结构计算简图保持一致，中层或多层框架结构设计框架稳定分析通常是省略的，只进行框架柱的稳定计算，由于框架各柱的杆件稳定计算的常用力法、稳定参数等是依据一定的简化典型情况或假设者得出的，因此设计者要能保证所有的条件符合假设时才能应用。