新型钢鲈构稳定性设计研究.pdfVIP

学术 ·建设园地 建筑与设计 I专版 新型钢结构稳定性设计研究 口韩畅华 摘 要:钢结构稳定问题区别于强度问题。在实际设计中，设计人员应该明确知道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。因此，本文阐述了新型钢结构现存的一些问题，仅供设计人员参考。 关键词:钢结构:稳定性设计;问题 钢结构稳定设计的基本概念 得出，才能使柱稳定计算等效于框架稳定计算。然而，实际框架 多种多样，而设计中为了简化计算工作，需要设定一些典型条 1.1 强度与稳定的区别 件。GBJ17-88规范对单层或多层框架给出的计算长度系数采 强度问题是指结构或者单个构件在稳定平衡状态下由荷 用了五条基本假定，其中包括:’框‘架中所有柱子是同时丧失稳 载所引起地最大应力(或内力)是否超过建筑材料的极限强度， 定的，即各柱同时达到其临界荷载”。按照这条假定，框架各柱 因此是一个应力问题。极限强度的取值取决于材料的特性，对 的稳定参数杆件稳定计算的常用方法，往往是依据一定的简化 混凝土等脆性材料，可取它的最大强度，对钢材则常取它的屈 假设或者典型情况得出的，设计者必须确知所设计的结构符合 服点。 这些假设时才能正确应用。在实际工程中，框架计算简图和实 稳定问题则与强度问题不同，它主要是找出外荷载与结构 用方法所依据的简图不一致的情况还可举出以下两种，即附有 内部抵抗力间的不稳定平衡状态，即变形开始急剧增长的状 摇摆拄的框架和横梁受有较大压力的框架。这两种情况若按规 态，从而设法避免进入该状态，因此，它是一个变形问题。如轴 范的系数计算，都会导致不安全的后果。所以所用的计算方法 压柱，由于失稳，侧向挠度使柱中增加数量很大的弯矩，因而柱 与前提假设和具体计算对象应该相一致。 子的破坏荷载可以远远低于它的轴压强度。显然，轴压强度不 (3)设计结构的细部构造和构件的稳定计算必须相互配合，使 是柱子破坏的主要原因。 二者有一致性。 1.2钢结构稳定问题的分类 结构计算和构造设计相符合，一直是结构设计中大家都注 (1)第一类:稳定问题或者具有平衡分岔的稳定问题(也叫 意的问题。对要求传递弯矩和不传递弯矩的节点连接，应分别 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 赋与它足够的刚度和柔度，对析架节点应尽量减少杆件偏心这 压时的屈曲都属于这一类。 些都是设计者处理构造细部时经常考虑到的。但是，当涉及稳 (2)第二类:稳定问题或无平衡分岔的稳定问题(也叫极值 定性能时，构造上时常有不同于强度的要求或特殊考虑。例如， 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 简支梁就抗弯强度来说，对不动铰支座的要求仅仅是阻止位 程度时丧失稳定的能力，属于这一类。 移，同时允许在平面内转动。然而在处理梁整体稳定时上述要 (3)跃越失稳是一种不同于以上两种类型，它既无平衡分 求就不够了。支座还需能够阻止梁绕纵轴扭转，同时允许梁在 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 水平平面内转动和梁端截面自由翘曲，以符合稳定分析所采取 定平衡状态。 的边界条件。 区分结构失稳类型的性质是正确估量结构的稳定承载力 1.4钢结构稳定设计特点 的保证。因此，显得极其重要。随着