关键词：建筑工程；钢结构设计；稳定性分析
引言
建筑工程项目建设中保证结构稳定性是确保建筑使用安全的作用措施，进行建筑工程钢结构设计工作时要根据结构稳定性需求对钢结构的材料、结构形式以及节点情况进行设计，以保证钢结构总体稳定性，为建筑承载效果优化提供保障。
1钢结构稳定性设计的特点
1.1设计同实际状况统一
对于实际的建筑物在设计时，通常要对多种因素进行充分的考虑，如建筑性能、钢结构的搭配材料质量、施工对施工水准、施工环境、楼层高度以及抗震性等。如果要使钢结构具备良好的安全、稳定性，则需要充分考虑影响钢结构设计的这些因素，从而科学的制定出一套经济合理、符合多种因素的最理想的结构设计方案。
1.2可塑性强
在钢结构应用过程中，会体现出很强的可塑性特点，因为建筑行业属于高危行业，在进行施工建设的过程中，会经常因为遭受到外界的撞击或者其他作用力，发生形变现编，运用钢结构框架之后，能够有效控制形变问题的发生。
1.3局部连接安全影响钢结构整体稳定性
许多构件通过各种施工技术组装成钢结构。构件连接的稳定性影响着局部结构的安全，因此，它威胁到整体安全，只有处理好细节，才能充分保证结构的整体安全。在进行实际施工时，需要安全评估部件连接处的施工工艺，从而选择出最佳的方案开展施工，另外，要详细记录施工细节，从而为后期查验和复核奠定基础，为了防止返工问题的发生，钢结构的经济性和安全性必须统一。
2钢结构设计稳定性原则
2.1结构稳定设计原则
钢结构对于建筑工程施工有着极为关键的作用，因此，在设计钢结构时往往需要遵循结构稳定的设计原则。具体而言，钢结构是一种特殊结构，通常会结合力学以及结构等的专业知识进行研究，这也就决定了钢结构设计过程的复杂性。为了进一步提高钢结构水平的稳定性，就要求设计工作人员充分了解施工现场有无特殊因素限制，熟悉工程施工的环境，从而准确选择水平荷载系数。
2.2针对钢结构剪力进行协调设计
目前，建筑工程形态愈加复杂，不对称设计广泛存在于建筑施工中，其逐渐形成了一种建筑潮流，因此，斜柱使用频率越来越高，斜柱相较于垂直构件其具有一定的倾斜角度，想要保证建筑物稳定就必须设计一定的剪力。设计师在设计钢结构具体内容时，通常会为了简便，将垂直构件表述为柱子，将斜柱表述为斜杆，这种设计方式虽然不会影响建筑物实际稳定性，但若调整剪力容易受到干扰。于斜柱来讲，它具有水平受力的功能，但是垂直向也需要荷载，若设计师忽略了垂直向的荷载，则会造成剪力误差，进而影响建筑工程钢结构稳定性。基于此，设计师在实际设计环节，结合建筑工程实际状态，若需要进行剪力设计，必须坚持剪力调整设计原则，针对具体施工状态灵活调整剪力，进而保障钢结构稳定性。剪切力在钢结构使用中相对复杂，设计中要对剪力情况进行综合分析，并做好应力调整设计。
3钢结构稳定性设计的分析方法
3.1静力平衡法
想要保证钢结构稳定极限荷载，可以采用平衡法，包括静态平衡法和中性平衡法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钢结构平衡状态的稳定性有时无法准确进行判断，这时就需要依靠外部荷载达到一定程度时根据平衡法来确定弹性结构体系平衡路径分岔点所对应的临界荷载。而对于平衡分岔点的弹性稳定问题进行研究时，分岔点通常包括发生微笑变形结构平衡状态和原结构状态这两个相似的平衡状态。平衡法一般是根据结构微笑变形后的应力状态来建立求解分岔屈曲荷载的平衡方程以此得到多个解，其中分岔屈曲荷载必须取其中的最小解，当然这也是因为在具体工程结构中通常只要获得结构的屈曲荷载即可。
3.2塑性设计法
塑性结构原理决定了结构元件强度以及塑性要超过标准载荷设计再乘上安全系数。一阶塑料分析以及钢塑分析一般是运用在建立内部强度的构造分析之中。塑性分析法是允许在材料结构进入到可塑性以后再对内力进行重新分配，然而材料结构一定要具备充足的可塑性。在进行设计的时候，对法兰尺寸与横截面进行限制。塑性设计法属于非线性的，然而无法将结构设计的材料范围以及结构特点反映出来。
3.3针对构件进行全面的科学设计
钢结构建筑设计工作中的一个重要项目就是构件设计，保证构件设计与钢结构总体应力平衡需求相符，构件的形制以及材料，甚至构件的安装方式等都必须做好应力平衡设计以便能够提升构件在整个设计结构中的作用，为钢结构的稳定性优化提供保障，在钢结构设计中，通常都会对构件以及主体结构进行统一材料选择，以保证在应力平衡中做好力学传导与扩散，提升钢结构的总体平衡性与稳定性，钢构件材料的强度性能必须达到国家规范要求，对于钢构件的截面需求进行全面分析与处理，保证钢构件的总体实用效果。
3.4动力设计方法
动态方法主要是运用在结构动态稳定性计算当中。若是它因为轻微影响而振动，那么便说明了振动加速与结构变形已反映到结构应力之中。若是静态静载荷值很小，那么形变方向与加速度不同，干扰彻底消除之后，运动会不断变化成为静态，而且结构平衡状态会保持稳定状态。若是稳定性与负载是在基于最大负载条件下发生变化，那么变形方向与加速方向是相统一的，在干扰消除以后，这种移动也会消除。它依旧处在发散状态，所以结构平衡状态是处在不稳定状态，而临界状态属于负荷而且属于一种结构不稳定的负荷。依照结构振荡频率是零的条件进行分析研究。
3.5能量法
结构体系的初始位置以及平衡状态往往会受到临界荷载影响，主要是由于临界荷载可以通过势能驻值条件进行确定，这种方法称之为能量法或者Timoshenko法。总势能的大小会影响结构体系的初始位置，当外部负载很小并低于一定值时，总势能最小，因此，结构体系位置稳定，反之，假设外部荷载大于这个一定值总势能随之变到最大，就使得结构体系初始位置出现不稳定的状况。可以应用势能定理，根据当前临界载荷值计算能量平衡方程并且求解分岔屈曲载荷，这样也可以对结构体系的位置进行稳定。
结语
综上所述，建筑工程施工中，钢结构以建筑高度高、结构跨度大、形式多样化、施工安装快捷、施工周期短、投资少回收快、能方便满足工艺生产的需要等优越性深受青睐。在对钢结构进行优化设计过程中，需要全面考虑建筑工程实际建设情况，注重对细节要点的合理控制，全面落实设计方案，保证钢结构整体安全性和稳定性，通过对钢结构的合理应用，可以有效保证居住者的人身安全和财产安全，为建筑工程事业实现可持续发展做出贡献。
参考文献
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论文作者:李小利
论文发表刊物:《城镇建设》2019年 24期
论文发表时间:2020/3/4
标签：钢结构论文; 结构论文; 稳定性论文; 荷载论文; 构件论文; 剪力论文; 状态论文; 《城镇建设》2019年 24期论文;