[精品]钢结构事故分析

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1、钢结构的事故及分析摘要：钢结构虽然有很多优点，但是其自身不可回避的缺点也给工程实际带来了许多事故，为此文章对钢结构的事故种类进行了总结分析，将钢结构事故分为了材料事故、变形事故、失稳事故、疲劳破坏事故、腐蚀事故、火灾事故等。并且对事故原因防治措施提出了合理建议。关键词：钢结构、事故、作为一种新型的结构体系，钢结构以其强度高、自重轻、塑性和韧性好、抗震性能优越、工厂化生产程度高、装配方便、造型美观、综合经济效益显著等一系列优点，受到国内外建筑师和结构工程师的青睐，在高层、大跨建筑领域显示出其无与伦比的优势。我国国

2、内建筑领域的钢结构也同其它发达国家一样，呈现出蓬勃发展的势头，取得了很大成就。但任何事物都有着它的两面性，钢结构也有其自身的缺陷和不足：稳定性差、脆性断裂、耐火性能不理想、不具耐腐蚀性。由此引发的工程事故也是屡见不鲜。钢结构事故造成了巨大的经济损失和人员伤亡，其中较为严重的有:1907年，加拿大魁北克桥（Quebec）在架设过程中由于悬臂端的杆件失稳，导致桥上75人遇难；1960年，罗马尼亚布加勒斯特的一座直径为90m的圆球面单层网壳因失稳发生倒塌事故；1978年，美国哈特福特城的体育场网架因为压杆弯曲而坠落到

3、地而；2007年，上海环球金融屮心在施工屮发生火灾事故，使整个钢结构性能被破坏。而2003年，美国纽约世贸中心大楼在9.11事件中的轰然倒塌，这场恶梦更使工程界人士认识到开展钢结构工程事故分析的重要性。经过多年研究观察，钢结构事故可以分为以下几种：1.钢结构的材料事故钢结构材料事故是指由于材料本身的原因引起的事故。钢结构所用材料包括钢材（Q235、16Mn、15MnV等）和连接材料（螺栓、焊材等）两大类。影响钢材性能的主要因索冇冇害化学成分超标、冶金轧制缺陷、硬化使钢材的塑性和韧性降低、应力集屮以及温度过高或过

4、低等。引发钢结构材料事故的常见因素有钢材质量不合格、螺栓质量不合格、焊接材料质量不合格、设计选材不当、制作安装工艺不合理、母材与焊接材料不匹配、随意混用或替代材料等。要防止发生这类事故，在设计环节上，应熟知各种材料的性能参数与特性，因地制宜的选用合适的材料；在施工过程屮，严格按照设计规定选用材料，材料进场时严格按照有关规范复检钢材和连接材料的齐项指标，严禁使用不合格材料，选择恰当的施工工艺，严格按照设计与相关规范进行制作、安装。案例:某地一大型贮油罐采用12mm厚的钢板焊接而成。该油罐建成2年后突然崩塌，原油外

5、流，引发大火，造成巨大的人员伤广与经济损失。经调查，该油罐使用的钢材力学性能合格但化学成分不合格，含硫量为0.9%（超限近一倍）。过高的含硫量使钢材的可焊性降低，焊接过程屮产生的热裂纹在外力作用下逐渐扩展，最终使钢材突然断裂，引发重大事故。1.钢结构的变形事故钢结构不论整体变形还是局部变形，都将降低结构的整体刚度和稳定性，影响连接和组装，并可能产生附加应力，降低构件的承载力，引发变形事故。而钢结构由于具有强度高、嫂性好等优点，使得钢结构的截面越来越小，板厚、壁厚很薄。加上加工、制作、安装过程中的缺陷，钢结构的变

6、形问题更加突出。案例：某汽车厂造型车间为54X84m的单层三跨车间，钢屋架上弦杆、下弦杆均采用角钢。屋架和屋面板施工完毕后发现有个别屋架的竖腹杆有明显倾斜，经检测,位移偏差超标的测点达80%,变形严重的一椰屋架呈扭曲状。经调查，事故的主要原因是屋架堆放方式不规范。依据相关规范要求，屋架堆放时应直立，两个端头须用固定支架固定，相邻两个钢屋架应隔以木块，相互绑牢。该工程施工工程中虽在堆放钢屋架时采用了直立方式，但却错课地将钢屋架的一端靠在一堆屋面板上，另一端没有采取可靠的侧向支撑，钢屋架间没冇拉紧捆绑，结果使钢屋架

7、逐个挤压，产生扭曲变形。在支撑系统安装过程屮，由于工期原因也未按规定对屋架进行矫正，最终导致发牛事故。2.钢结构的失稳事故钢结构的失稳事故是指因钢结构或构件丧失整体稳定性或局部稳定性而引发的事故。相对于混凝土结构而言，钢结构因强度高而使构件细长，截面相对较小，因此在外荷载作用下更容易失稳。而相对于抗拉破坏而言，钢结构失稳破坏前的变形可能很小，呈现出脆性彼坏的特征，而脆性破坏的突发性也使得失稳破坏具冇更大的危险性。我国的现代钢结构工程起步较晚，许多工程技术人员对稳定概念的认识较为模糊，在钢结构工程设计中普遍存在重

8、视强度问题而轻视稳定问题的错误倾向，这是钢结构工程失稳事故不断发生的重要原因之一。因此，设计人员必须强化稳定概念，在设计过程中应重视支撑休系的布置，结构整体布置必须满足整体稳定性和局部稳定性的要求。加工、制作过程屮产生的构件初偏心、初弯曲、焊接残余变形等缺陷将显著降低钢结构的稳定承载力；同时，与混凝土结构、砌体结构不同的是，钢结构在安装、施工的过程屮，在形成稳定的整体结构之前，属于几何