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摘要：在钢结构设计中，稳定性问题也一直以来都属于钢结构设计中的一个关键性问题，它与工程的质量和安全密切相关。为了控制工程的质量和安全，预防工程事故的发生，加强钢结构设计中稳定性的工作就变得刻不容缓了。
关键词：钢结构；稳定性；设计
引言
建筑工程建设是保障国民生活水平得以不断提升的基础，在建设建筑工程时通常会应用到钢结构。实践证明，相对于其他建筑结构而言，钢结构具有强度高以及自重轻等优势，可以显著改善建筑施工水平；但从另一方面来看，钢结构也容易出现失穏问题。对此，本文探讨了钢结构的稳定性设计问题，旨在提高钢结构的设计水平以及改善钢结构的稳定性，避免因钢结构的稳定性较差而引发建筑质量问题。
一、钢结构稳定性介绍
如果钢结构的强度达不到或失稳等都会给结构造成破坏，但不能将强度同稳定的概念相互混淆，钢结构的强度指的是构件或单个构件在稳定状态下所承担的由荷载引起的最大内力或应力超出建筑材料承担的极限与否。换言之，钢结构的强度应力上的问题。钢材的一个极限强度，是由稳定到变形的转折点，由于构件所受到的力是不稳定的，因此要找到一个相对稳定的平衡状态。尽量避免由于失稳或破坏引起的钢材强度过高，大多数构件的壁薄且截面较小，在受到压迫时在强度与稳定进行选取，往往选择满足稳定的要求，此时强度就很难发挥作用，以轴压柱为例，当失稳时，柱子就会产生侧向挠度，增大柱子附加的弯矩，此时相对较低强度的轴压便可以产生严重的破坏，此时失稳是柱子发生损坏的罪魁祸首，而不是由于强度不足造成的破坏，因此在设计时，要严格的区分强度与稳定的关系与界限，对已经发生破坏的原因要究其本质，在钢结构中按照有无平衡分叉可以分成两种：有平衡分叉和无平稳分叉，前者又可以称为是分支点失稳，即直杆轴心受压或平板中面受压时等的屈曲是属于这一类的；极值点的失稳又称为无平衡分岔失稳，具体来说值得是由于偏心受压构件的塑性发展发展到一定程度时所引起的失稳。另外，如果出现的是一种或一种以上的稳定问题，被叫做是跳跃失稳，具体来说是在丧失稳定平衡的状态下跳跃到另外一个相对稳定平衡状态的过程。
二、钢结构稳定性设计的相关原则
1、计算方法与结构简图保持一致
在进行框架结构分析的时候，通常是不会采用框架稳定性分析的，而是直接进行框架柱的稳定计算，在采用这种方法的时候，一定要确保框架结构计算所给出的基本假定，然后根据结构简图确定实际的结构尺寸，再根据相应的计算方法进行稳定计算。此外若结构简图和计算方法不一致时，需要调整所使用的计算方法，而不能去修改结构简图，这样才能确保钢结构稳定性分析的要求和设计的实效性。
2、钢结构布置达到稳定性要求
在进行钢结构布置的时候，一定要确保每一个环节的稳定性要求，不能够为了简单，只是注重容易出现问题的环节。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在出现平面失稳的情况时，不能置之不理，需要设计必要的支撑构件来消除平面失稳的现象。此外还需要注意杆件的稳定和平面横隔设置之间的关系，确保两者都满足稳定性设计的要求。
3、细部构造与构件稳定性计算方法相符合
在钢结构稳定性设计中，细部构造一定要和构件的稳定性计算的方法相符合，像在进行梁的稳定性计算时，不能够用计算梁刚度的方法去计算梁的强度，这样的计算是不科学的、不合理的，为此需要保持构件与细部构造稳定性计算方法的相符性，这样才能确保稳定性计算的实际效用。
三、建筑钢结构稳定性设计技巧
1、注重剪力调整
剪力调整问题也是钢结构稳定性设计过程当中需要高度关注和重视的一个问题，这主要是因为随着我们国家经济水平和技术水平的持续提高，建筑楼层越来越高，建筑形式也越来越复杂，斜柱或者是不对称结构等异形结构出现的频率非常之高，这无疑对建筑稳定性设计提出了更高的要求。目前为止，我们国家在进行建筑设计时多采用简化的方式来进行处理，如竖向构件简化为柱子，斜构件简化成斜杆等，通常情况下这样一种简化并不会产生太大的问题，但是在进行框架柱剪力调整时就会有非常严重的影响，这主要是由斜撑的特点和作用来决定的，斜撑主要还是用作水平方向的支撑，但仍然需要承受竖向上一定的载荷，这样一部分载荷产生的剪力是不能够忽略的，因此，剪力调整问题的良好处理将在相当大程度上提升钢结构设计的稳定程度。
2、实施强柱弱梁
强柱弱梁注重的是建筑设计中柱、梁的整体性问题，这是由于钢结构在面临很大的载荷时需要塑性铰出现在梁上而不是柱子上，这样才可以确保钢结构整体在使用过程当中不会产生瞬间损坏，并且在经过一定的外力作用后还能够在很短的时间内快速恢复原始形态。国家的标准对于这些方面有比较明了的规则和条件，强柱弱梁的设计必须对其弹塑性 进行计算和分析，只有满足以上要求时才能够认为其合格可用。
3、各个层面确保稳定性
钢结构最明显特性是其机能出色，然而这个特性使其出色的同时也决定了其前期的工程设计是很繁杂的，设计者不但要很专业的数据整理，而且要对钢结构的各个工艺标准进行严厉的查验，必须在每个方面达到标准后才可以把质量过关的钢结构投产到施工和使用中。由于钢结构有关的技术数据很多，其中包含结构的阻尼比、水平载荷系数、抗震强度等等，下面以水平载荷系数作为例子来分析，建筑必须处在十分良好的状况下水平载荷系数才是零，然而在实际的环境中是 很难达到的，风载荷都会在不同的水准上对水平方向上的建筑稳定性产生作用，由于这些现实情况，设计者需要依据本地的实质环境状况来设计水平载荷系数，最后防止建筑由于稳定性的因素造成的破坏。
四、钢结构加固方法
1、改变结构计算图形
改变结构计算图形的加固方法是指采用改变荷载分布状况、传力途径，改变结构计算图形的一般加固方法：对结构可采用下列增加结构或构件的刚度的方法进行加固：增加支撑形成空间结构并按空间结构验算；加设支撑增加结构刚度，或者调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改善结构动力特性，C.增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少以提高其稳定性。D.在排架结构中重点加强某一列柱的刚度，使之承受大部分水平力，以减轻其它柱列负荷，E.在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。
2、加大构件截面的加固
采用加大截面加固钢构件时，所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。
3、连接的加固与加固件的连接
钢结构连接方法，即焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺检连接方法的选择，应根据结构需要加固的原因，目的，受力状况、构造及施工条件，并考虑结构原有的连接方法确定。钢结构加固一般宜采用焊缝连接，摩擦型高强度螺栓连接，有依据时亦可采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊缝连接时，应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。
结语
综上所述，虽然钢结构在建筑领域的应用有着很好的前景，但是在进行使用的过程中也存在着一些不足和缺陷，要特别的注意。本文主要介绍了钢结构稳定性的一些基本概念，特别是设计人员容易混淆的强度与稳定性，同时阐述了钢结构的稳定设计一些具体的思路，希望能够为相关的专业人士提供一些可以借鉴的思路。
参考文献
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[2]赵现鲁.浅谈建筑钢结构稳定性设计[J].中国建筑金属结构，2013，12：26.
[3]彭骏，杨海明.解析影响钢结构稳定性设计的一些因素[J].中华民居（下旬刊），2014，01：59+61.
论文作者:黄君达
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/9
标签：钢结构论文; 稳定性论文; 结构论文; 构件论文; 稳定论文; 强度论文; 载荷论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;