小議大口徑橋梁用鋼結構的穩(wěn)定設計

時間：2020-01-05

鋼結構中，穩(wěn)定性問題有待解決。如果鋼結構失穩(wěn)，會帶來較大經濟損失，同時為人員安全帶來隱患。針對這種情況，設計人員在對鋼結構進行設計時，對于結構的穩(wěn)定性要重點關注，保證設計是以結構的穩(wěn)定為基點的。目前的實際情況是，設計人員對于鋼結構的設計經驗相對不足，對鋼結構失穩(wěn)情況了解不夠充分，導致結構設計過程中，出現(xiàn)失穩(wěn)情況。此外，是因為新型鋼結構的出現(xiàn)，設計者對這一新型結構不夠了解，從而導致設計中出現(xiàn)問題。

1 鋼結構失穩(wěn)類型

分支點失穩(wěn)：當直桿軸心受壓、平板中面受壓，均屬于分支失穩(wěn)。較值點失穩(wěn)：進行建筑鋼材的使用時，將其制作成偏心受壓的結構構件，但當結構的塑性持續(xù)發(fā)展，進而發(fā)展到一定程度時，就產生失穩(wěn)現(xiàn)象。躍越失穩(wěn)：和以上兩種失穩(wěn)情況不同，其不存在平衡分岔點，同時也沒有較值點，其主要是在失去平衡之后，產生另外一種穩(wěn)定平衡狀態(tài)。鋼結構設計過程中，準確區(qū)分結構失穩(wěn)類型十分重要，只有這樣才能準確估算結構的穩(wěn)定性。人們對穩(wěn)定問題的研究逐漸深入，以上結論已經不能滿足當前鋼結構設計的需要。因此，相關設計人員需充分掌握構件性能，這就必然要充分了解不同缺陷對構件帶來的影響。

2 鋼結構穩(wěn)定設計特點

失穩(wěn)和整體剛度：根據目前我國正在執(zhí)行的使用規(guī)范中的相關規(guī)定，確定使用臨界壓力求解法和折減系數法計算軸心壓桿的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性整體分析：從結構的整體角度進行綜合分析，通過整體結構的綜合表現(xiàn)對鋼結構桿件的穩(wěn)定狀態(tài)進行確定。穩(wěn)定計算其他特點：在對彈性穩(wěn)定進行計算的過程中，仍然要保證對結構的整體性進行充分綜合考慮，除此之外還存在著其他的不同特點，同樣需要相關人員的高度重視。首先是對二階段進行分析，因為柔性構件的特殊性，其會產生大量的變形，而這種變形會對結構的內部產生較大影響，因此，采用這種分析方式較為適宜；而對彈性穩(wěn)定進行計算過程中，這種方式不能使用，這主要是因為，對迭加原理進行使用過程中，必須遵循以下原則：(1)材料與虎克定律相符合進而成為正比關系；(2)使結構變形減小。但是彈性穩(wěn)定計算中，通常不會對這一要求進行滿足，而非彈性穩(wěn)定計算方式又均不符合兩原則。

伴隨著新型鋼結構體系的不斷發(fā)展，人們對鋼結構穩(wěn)定性提出了較高的要求，在具體設計過程中，出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象的主要因素在于，相關人士對新型鋼結構的穩(wěn)定情況了解的不夠充分。

3 鋼結構設計原則

鋼結構設計要滿足穩(wěn)定這一基本要求，穩(wěn)定的鋼結構設計也是實際設計過程中需要主要的主要問題?；诖?，就提出了以下需要遵循的原則，從而為鋼結構設計的穩(wěn)定性提供幫助。

4 對結構細部構造計算和構件穩(wěn)定計算進行配合

對于鋼結構的設計，其中一個重要問題就是，在對鋼結構進行計算時要確保與結構設計相符合。設計時，傳遞彎矩和不傳遞彎矩節(jié)點之間需要相互連接，同時賦予其充足的剛度和柔度，盡可能減少桿件偏心等問題的出現(xiàn)。但是，若遇到性能問題，鋼結構構造經常存在不同強度的要求或者對其提出特殊性分析。以簡支梁為例，對于不動腳支座的位移進行制止，僅允許其保持平面內的轉動，以抗彎強度進行分析，對梁的整體進行處理過程中，以上要求是難以滿足的。其中的支座，需要進行縱軸扭轉進行制止，并允許梁在水平內轉動，同時保持與梁端截面的自由翹曲。

鋼結構穩(wěn)定性和鋼結構的強度存在一定差別。因此，在對鋼結構進行設計時，設計者要對結構構件的穩(wěn)定性能方面進行了解，防止實際設計過程中出現(xiàn)結構失穩(wěn)的現(xiàn)象發(fā)生。設計人員需明確一個概念：伴隨著新結構的涌現(xiàn)，設計人員如果對鋼結構性能了解不夠，會導致構建出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，進而影響整體結構的安全。

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