第三章 钢结构工程事故2014.5

§1.1钢结构工程应用及事故随着我国经济的迅速发展、人们生活水平的提高和现代城市的发展，钢结构建造物的数量越来越多。

钢结构作为一种承重结构，由于其塑性及韧性好、抗震性能优越、自重轻、工业装备化程度高、综合经济效益显著、造型美观以及符合绿色建筑等众多优点，被广泛应用于土木、交通、水利和矿山等工程领域中。

但是，由于钢结构材料的不均匀性以及其内部存在大量随机分布的缺陷（钢材的先天性缺陷、钢构件的加工制作缺陷、钢结构的连接缺陷、钢结构运输、安装和使用维护中的缺陷等以及外部因素的影响（载荷的强度、载荷的变异性、载荷的持续时间和气象天气等因素，钢结构事故屡有发生。

图1.1宜宾市南门大桥损伤破坏图1.2戴高乐机场2E候机厅事故现场翻开钢结构的事故史” 一组组数字触目惊心：美国肯帕体育馆,该体育馆建于1947年,承重结构为三个立体钢框架，屋盖钢桁架悬挂在立体框架梁上，每个悬挂吊点用四个 A490高强螺栓连接。

1979年6月4日晚，屋盖中心发生坍塌，倒塌原因是高强螺栓在长期风载荷作用下发生疲劳破坏；中国深圳国际展览中心，该展览中心由展厅、会议中心和一幢16层酒店组成，展厅7200m 2,为螺栓球节点网架结构，1989年5月建成,1992年9月24日展厅发生倒塌；1999年1月，连接綦江县城东西城区的人行跨江大桥一彩虹桥整体坍塌；2001年11月7日，四川宜宾市亚洲第一拱”南门大桥, 发生悬索及桥面断裂事故；2004年5月23日巴黎戴高乐机场2E候机厅发生坍塌事故。

法国交通部发表调查报告称，由于2E候机厅顶棚与圆形钢结构支柱连接处存在初始裂纹，在各种外在的因素作用下，初始裂纹向临界裂纹发展，受损不断累积，连接处发生突发性断裂，从而导致候机厅顶棚坍塌事故。

钢结构的事故不仅造成大量的人员伤亡，又给社会带来巨大的经济损失图1.3路桥累积损伤图1.4彩虹桥断裂后现场§1.2累积损伤和疲劳失效1.2.1损伤及疲劳失效研究发展背景对疲劳现象首先进行系统研究的实验者是德国人 A.W ?hler。

试论钢结构工程事故的原因分及采取措施摘要：钢结构作为一种新型承重结构，由于其自重轻、强度高、塑性及韧性好、抗震性能优越、工业装配化程度高、综合经济效益显著、造型美观等众多优点，在上世界90年代起深受国内外建筑师和结构工程师的青睐，而钢结构工程加工成为了其主要技术要点，是保证钢结构工程质量的重要因素。

本文从力作用、温度作用、化学作用反映在钢结构工程深化设计、加工制作、安装施工、使用四个阶段中出现的问题会导致结构的损伤与破坏，从而造成事故。

并对事故的类型、原因进行了解剖，针对做好钢结构工程的深化设计，钢结构构件加工质量的监控，严、准、细控制钢结构安装施工技术作了相应对策。

关键词：钢结构；力作用；温度作用；化学作用；深化设计；加工制作；安装施工；处理对策1钢结构的破坏与损伤1.1力作用引起的破坏或损伤如裂纹、断裂、失稳、弯曲和局部挠曲、磨损、连接破坏等。

（1）结构实际工作条件与设计条件不符，主要是荷载确定不准或严重超载。

导致内力分析、截面选择、构造处理和节点设计错误；（2）结构体系、构件、节点等实际作用的计算图形，不可避免地简化和理想化，而结构实际作用的条件和特征又研究得不够，从而造成实际工作应力状态与理论分析应力状态的差异，导致设计计算结果出现较大差异；（3）母材和焊接连接中，熔融金属中有导致应力集中并加速疲劳缺陷或疲劳破坏的因素，从而降低了结构材料强度的特征值；（4）制造、安装时构件截面、焊缝尺寸、螺栓和铆钉数目及排列等产生偏差，超过设计与规范的规定；（5）在安装和使用过程中，造成结构构件的相对位置变化，如檩条挪位、使用中构件截面以外变形、或者在杆件上随意加焊和切割。

吊车轨道接头的偏心和落差等，导致结构损伤。

往往设计中是没有考虑这种附加荷载作用和动力作用的影响；（6）使用过程中，结构使用荷载超重。

违反使用规定，如在管线安装时，任意在结构上焊接、悬挂、对构件开孔、切槽、或任意去掉某些受力构件等，从而造成结构体系的破坏和损伤。

第3章 钢结构的材料事故钢结构所用材料主要包括钢材和连接材料两大类。

钢材常用种类为Q235、16Mn 、15MnV ；连接材料有铆钉、螺栓和焊接材料。

材料本身性能的好坏直接影响到钢结构的可靠性。

当材料的缺陷累积或严重到一定程度将会导致钢结构事故的发生。

3.1 钢材的力学性能以Q235为例，钢材有以下主要力学性能指标：1．强度强度高是钢材的一大特点，强度指标分为屈服强度y f 和抗拉极限强度u f 。

y f 是钢结构静力强度设计的依据，u f 反映了钢材安全储备的大小。

2．塑性塑性好是钢材的又一显著特点。

塑性是指钢材受力时，在应力超过屈服点后，能产生显著残余应变（塑性变形）而不立即断裂的性质。

伸长率δ和断面收缩率ψ是衡量钢材塑性好坏的主要指标。

3．冷弯性能冷弯性能是衡量钢材在常温下弯曲加工产生塑性变形时对产生裂纹的抵抗能力的一项指标，它能够直观地反映钢材质量好坏，暴露钢材内部冶金和轧制缺陷。

它通常借助180 o 冷弯试验确定。

4．韧性韧性是钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力，亦即钢材抵抗冲击荷载的能力。

韧性指标采用冲击韧性值k α表示，分为常温（20±5o C ）和低温（-20o C ，-40o C ）两种。

在实际工程中，它是判断钢材脆性破坏的重要指标。

3.2 钢材性能的主要影响因素1．化学成份的影响化学成份影响主要是有害杂质S 、P 、N 、O 、H 的影响。

通常S 、O 使钢“热脆”，P 、N 使钢“冷脆”，H 使钢“氢脆”。

2．冶金和轧制的影响钢材在冶金和轧制过程中缺陷在所难免，比如偏析、夹杂、裂纹、分层等。

这些缺陷将严重降低钢材的塑性、韧性和冷弯性能。

尤其是产生应力集中，使脆性破坏可能性增加。

3．钢材的硬化钢材的硬化包括时效硬化、冷化硬化和应变时效硬化。

硬化虽然可以提高钢材的强度，但却降低了钢材的塑性和韧性，使脆性破坏的可能性增加。

4．温度的影响当钢材从0o C起升高温度，当t=250o C左右时，钢材出现“兰脆现象”，强度略有提高，但塑性韧性下降。

钢结构事故分析与处理第一章绪论§1.1钢结构事故分析的重要性建筑：是指建筑物与构筑物的总称建筑物：为了满足社会的需要，利用所撑握的物质技术手段，在科学规律和美学的支配下通过对空间的限定，组织而创造的一种人为的社会生活环境。

钢结构事故体现出的两个问题：一.已建钢结构由于先天性缺陷的存在，潜在着事故的危险性；二。

面对未来大规模钢结构建筑的兴建，若不解决好设计，施工和使用等一些列现存的问题，钢结构事故发生的概率必将大大增加。

§1.2事故的定义1.2.1建筑物的分类事故：意外的特别有害的事情或是违背或超越人们的医院并产生损害的不幸事件§1.3事故的分类1.3.1就钢结构而言，事故的分类方法有以下四种方式：1..按事故发生时间分类（1）施工期（2）使用期2.按事故性质分类（1）倒塌事故。

建筑物整体或局部倒塌（2）开裂事故。

承重结构或维护结构等出现裂纹。

（3）错位事故。

建筑物上浮下沉，平面位置错误；地基及结构构件尺寸，位置偏差过大以及预埋件，预留洞等错位偏差事故。

（4）变形事故。

建筑物倾斜，扭曲或过大变形等事故。

（5）材料，半成品，构件不合格事故。

（6）承载能力不足事故。

主要指因承载力不足而留下的隐患性事故，地基，构件和结构都可能出现。

（7）建筑功能事故。

指房屋漏雨，渗水，隔热，隔声功能不良等。

（8）其他事故。

塌方，滑坡，火灾，天灾等。

3..按事故原因分类（1）自然事故。

（2）人为事故4.按事故后果分类（1）一般事故（2）重大事故§1.4事故的一般原因分析1.4.1建造阶段事故原因1..设计阶段(1)结构选型及设计方案不合理；(2)计算简图不当，结构计算错误；(3)荷载取值与实际受力情况不符；(4)材料选用不妥，不能满足工程需求；（5）节点构造不合理，造成致命缺憾(6)对施工阶段的特点和使用阶段的特殊要求欠考虑。

2．制作阶段(1)不按图纸要求制作，任意修改施工图；(2)制作尺寸偏差过大；（3）制作工艺不良，设备落后；（4）缺少熟练的技术工人和高素质的管理人员；(5)不能严格遵守施工及验收规范和操作规程的相关规定；(6)不按照有关标准规范检查验收；(7)存在偷工减料行为3．安装阶段(1)安装顺序及工艺不当，甚至错误；（2）吊装，定位，校正方法不正确；（3）临时支撑刚度不足，安装中的稳定性差；(4)现场焊接及螺栓施工质量达不到设计要求；(5)防火及防腐做法不达标；(6)存在偷工减料行为。

谈钢结构工程事故的原因分析和处理对策第一篇：谈钢结构工程事故的原因分析和处理对策谈钢结构工程事故的原因分析和处理对策摘要：本文从钢结构工程的深化设计、加工制作、安装施工、使用4个阶段出现的问题会导致结构的损伤与破坏，从而造成事故。

并对事故的类型、原因进行了解剖，针对做好钢结构工程的深化设计，钢结构构件加工质量的控制，严、准、细控制钢结构安装施工技术作了相应对策。

关键词：钢结构事故深化设计加工制作安装施工处理对策ABSTRACT: This article from the steel structure project's deepened design, the processing manufacture, the installment construction, will use the question which 4 stages will appear to cause the structure the damage and the destruction, will thus create the accident.And to accident's type, the reason has carried on the dissection, in view of completes the steel structure project the deepened design, the steel structure millwork quality control, strict, accurate, controlled the steel structure installment construction technique to make the corresponding countermeasure thin.KEY WORDS: Dteel structure Accident Deepened design Processing manufacture Installment construction Processing countermeasure1钢结构事故的类型整体事故：结构整体或局部倒塌[1]。