关于建筑工程中钢结构稳定性设计探析

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1、关于建筑工程中钢结构稳定性设计探析　　【摘要】在建筑工程中钢结构的稳定性设计是十分关键的一个设计环节，对于建筑物本身的安全可靠性能以及整体的质量都起到决定性的作用。当前建筑行业的快速发展，在经济建设中占据了越来越重要的位置，建筑工程设计人员必须采用新的理念和方法，保障钢结构在建筑工程中的安全性和稳定性，确保我国的建筑事业健康稳定的发展。【关键词】建筑工程；结构设计；钢结构；稳定性中图分类号：TU198文献标识码：A随着经济建设进程的加快，建筑工程中钢结构的规模与体系也得到了迅速的发展。建筑工程中钢结构的广泛运用,对于使用钢结构理论的建筑设计也日趋科学化和体系化。钢结构和以前传统的建筑

2、材料相比，具有强度比较高、重量较轻、塑性和韧性较好、施工时间较短等特点，并且可以达到节能减排的作用。因此，建筑钢材料被广泛的应用到建筑工程当中。虽然其优点不少，然而其稳定性的控制也是钢结构在设计中需要解决的重要问题。若不加以重视，一旦出现钢结构失稳事故，一方面会带来严重的经济损失，另一方面也会造成人员的伤亡。因此，需要牢牢把握钢结构的稳定设计。一、建筑工程中钢结构稳定性的设计特点71、钢结构的多样性由于钢结构稳定性的问题主要表现在钢结构的各种设计之中，特别是对于钢结构相关受压部位，在对其进行设计的过程中需要注意探究与分析钢结构的稳定性。同时，钢结构中的一些部位由于结构出现变形，也会因

3、为从不受压转变为受压，最终导致整体失去稳定性。2、钢结构的整体性钢结构是依据各种构件组成有效的整体。因此，当出现一个杆件失稳以及变形之后，其一定会牵扯与它进行刚性连接的其余的杆件。3、相关性稳定的相关性是指不同失稳模式的耦合作用。如果杆件存在缺陷，局部和整体之间相互影响更具有复杂性。二、建筑工程中钢结构稳定性的设计原则结合钢结构稳定性的问题，在具体的设计过程中，需要从以下三个方面来确保钢结构稳定性设计过程中其构件不会发生失稳状况。1、确保各个组成部分以及整个体系7当前，钢结构的优质性能决定了前期设计工艺是非常复杂的，需要设计师先利用专业的数据统计软件对钢结构的各项技术指标进行严格精密

4、的测试。只有通过了质量检测的钢结构，才能真正投入大量生产再应用于施工中。具体的技术参数指标主要有水平荷载系数、抗震强度系数和结构的阻尼比等。以水平荷载为例，建筑处于理想环境下，只有竖向荷载，水平荷载才为零。但在正常生活环境中，一般都会存在不同程度的风荷载，在水平方向上将会对建筑的稳定性有所影响。2、剪力调整问题我国目前的高层建筑，在建筑形式上越来越复杂。其中，不对称设计也渐渐成为了设计潮流。所以，建筑中采用斜柱的现象非常常见。而且与垂直构件相比，它的倾角非常明显，这也无形中对建筑构件的剪力有了更加严格的要求。国内的建筑设计师在进行钢结构的设计时，为了简便处理常常将垂直构件简化为柱子，

5、相应的斜柱也视为斜杆。一般来说，对建筑整体的稳固性影响不大。但在调整框架柱的剪力时，就会有严重影响。因为斜柱是用来作为水平方向的支撑柱的，但是在竖直方向也需要支撑一定的荷载，而忽略这一部分就会使剪力的计算有不小的差别。3、强柱弱梁的设计7在钢结构的具体设计中，需要考虑到柱和梁的整体性。合理安全的钢结构设计，需要在面临强震或者水平荷载较大的情况时，钢结构中的塑性铰出现在梁上而不是柱子上，这样能保证钢结构的整体性不至于瞬间被破坏，具有较强的抗压性，而且较为容易恢复初始形态。根据国家有关标准，对强柱弱梁的设计需要进行弹塑性的分析和计算。只有使分析的结果表明塑性铰出现在梁上，才能满足设计要求

6、。三、建筑工程中钢结构稳定性的分析方法在实际生活中，主要是在外荷载的相关作用下来探讨钢结构稳定性的相关问题，所以关于这一变形方面的研究都同结构以及相关构件的失稳性保持同步，可以采用以下三种方法进行有效研究：1、静力法所谓静力法就是结合已经产生了微小的变形后的一些结构受力的条件，依据这些条件来建立较为平衡的微分的方程。从这些方程里来具体的计算出临界的相关荷载。在具体实际应用中，若构建相关的平衡微分方程，需要遵守下面的设定：构件应该为截面的直杆，其压力要始终遵循之前的轴线进行作用。2、动力法动力法的研究主要是结合处在平衡状态之下的结构体系，因此如果在上面增加较小的干扰，就会导致其发生一定

7、的振动。而在这种情况下所产生的结构变形和钢结构振动加速，均与整体结构的荷载产生密切的联系。遇到荷载值比较低，超过了钢结构自身稳定性的极限荷载值时，会出现加速度和之前的钢结构变形的具体方向相反的状况。3、能量法7若是钢结构承载着保守力，则在实际应用中，可以结合已经具有了变性结构的相关受力条件来构建总体的势能。同样若钢结构处在比较平衡的状态，则需要计算其总体势能。要结合相关势能驻值的原理，将总体势能从一阶变分为零，以此来得出平衡的方程，再结合平衡方程来得出分岔