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钢结构设计中稳定性问题研究摘要：目前，钢结构中的稳定问题不但令经济造成严重的损失，而且会造成人员的伤亡。现代工程史上因失稳而造成的钢结构事故数量不断增多，所以加强钢结构设计中的稳定性已势在必行。文章主要通过笔者多年的工作实践，针对钢结构设计中的稳定问题进行分析，并提出了有效的解决措施。 关键词：钢结构；稳定；设计 Abstract: at present, the steel in the stability problems not only make economic caused heavy losses, but also caused the personnel casualties. In the history of modern engineering for instability caused by the increasing number of steel structure accident, so to strengthen the stability of steel structure design is imperative. This article mainly through the writer’s many years experience in steel structure design of the stability problems are analyzed, and puts forward some effective measures. Keywords: steel structure; Stability; design 中图分类号：TU391 文献标识码：A文章编号： 一．钢结构稳定设计的主要原则 根据笔者多年的工作经验，保证钢结构在设计中的稳定主要包括三方面的原则。 1．钢结构布置时，应考虑各个环节的稳定性要求 目前的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。为了令这些平面结构不致出现平面失稳，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。如1988 年加拿大一停车场的屋盖结构塌落，1985 年土耳其某体育场看台屋盖塌落，这两次事故都和没有设置适当的支撑而造成出平面失稳有关。由平面桁架组成的塔架基于同样原因需要注意杆件的稳定和横隔设置之间的关系。 2.结构计算简图和实用计算方法相一致 目前在设计单层和多层框架结构时，经常不作框架稳定性分折，而是代之以框架柱的稳定计算。在采用这种方法时，计算框架柱稳定时用到的柱计算长度系数，应通过框架整体稳定分析得出，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件 GB 50017－2003 规范对单层或多层框架给出的计算长度系数采用了五条基本假定，其中包括“框架中所有柱子是同时丧失稳定的，即各柱同时达到其临界荷载”。按照这条假定，框架各柱的稳定参数、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与前提假设和具体计算对象应该相一致。 3.细部构造和构件的稳定计算方法相符合 结构计算和构造设计相符合，一直是结构设计中大家都注意的问题。对要求传递弯矩和不传递弯矩的节点连接，应分别赋与它足够的刚度和柔度，对桁架节点应尽量减少杆件偏心这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，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的边界条件。 二．钢结构稳定设计的主要特点 （1）失稳和整体刚度: 现行规范通用的轴心压杆的稳定计算法是临界压力求解法和折减系数法。 （2）稳定性整体分析：杆件能否保持稳定牵涉到结构的整体稳定。稳定分析必须从整体着眼。 （3）稳定计算的其它特点：在弹性稳定计算中，除了需要考虑结构的整体性外，还有一些其他特点需要引起重视。首先要做的就是二阶分析，这种分析对柔性构件尤为重要，这是因为柔性构件的大变形量对结构内力产生了不能忽视的影响；其次，普遍用于应力问题的迭加原理，在弹性稳定计算中不能应用。这是因