摘要：建筑工程中钢结构设计质量将对钢结构整体稳定性起到影响，因此在进行设计工作的过程中我们更应该对结构失稳的不良后果进行预防，从而实现对施工薄弱环节的重视。尤其是随着近年来我国经济水平的稳定提升，建筑工程建设规模逐渐得到了相应的发展和完善，由于钢结构的施工工期更短，在工程建设中又可以实现充分利用，因此具备较为突出的经济效益，是当前建筑工程等中应用最广泛的结构形式。所以在建筑工程的设计过程中也需要准确的掌握钢结构设计稳定性，在工程合理开展的过程中更有效的提升工程质量。在今后的实际施工过程中，建议工作人员充分结合工程实际，详细分析钢结构失稳类型，从而更准确的掌握和制定处理方案，在提升建筑钢结构整体稳定性的基础上，实现对建筑结构安全性的提升，进一步提升我国建筑水平和相关技术的发展，更好的实现建筑行业的可持续发展。
关键词：建筑工程项目；钢结构；设计；稳定性
1建筑工程项目钢结构设计的基本要点
1.1布置与选型
钢结构多用在高层建筑设计当中，此类建筑在选型设计的过程中应当全面考虑周围环境、施工材质以及工程建设预算等因素，同时在设计内部结构时应当考虑到不同位置的实际需要，选择符合建筑需要的建材展开施工，保证墙面、柱子、墙梁的力度与强度可以达标。
1.2估算构件截面
结构布置结束后，设计人员应当对断面形状、梁柱尺寸等进行判断与选择，如选择使用槽钢、轧制或 H 型钢截面。通常，估算构件截面时，板件厚度估算应当将截面高度、翼缘宽度等作为依据；截面高度、翼缘宽度估算应当将支座情况以及荷载情况作为依据；钢梁选择、梁柱大小与性质、支撑断面的设计则都应当以及建筑需要为依据。
1.3设计构件与节点
首先是焊接，在焊接的过程中，工作人员应当严格按照相关规定设计焊缝的形式与尺寸，保证焊接的准确性与合理性；其次是栓接，在连接高层建筑钢结构时，工作人员需要将高强螺栓作为传力螺栓，其强度等级可以达到 19.0s；再次是连接板，需将 4 毫米厚度的梁腹板加厚，然后对抗剪净截面进行验算；最后是梁腹板，要对栓孔位置的腹板抗剪净截面进行验算，并将其与高强承压螺栓进行连接，然后对孔壁对应的承压能力进行验算。
2钢结构稳定性设计的特点
2.1多样化的钢结构形式
刚结构有多种形式，较普通钢结构自重更轻的轻型钢结构；较普通钢结构承载力显著提高但钢用量减少的预应力钢结构；较普通钢结构造型更美观、节约大量钢材的空间网架钢结构；较普通钢结构整体强度大幅度提高、塑性韧性增强、钢材用量减少、目前应用广泛的钢筋混凝土组合结构等等。不同的钢结构适用于不同的建筑物，各有各的优点，在建筑物设计的时候，按照建筑物的需求择优使用。但是无论哪种钢结构，其稳定性都是我们必须考虑的。刚结构的强度、重量、塑性、韧性、工业化都是极为出色的，但是其保证稳定性的刚度却是不高，通常需要验算。钢结构的稳定性分为整体稳定性和局部稳定性。单个的刚构件杆件在大型建筑物中起不到多少承载力的作用，必须是许多个单个的刚构件整体连接在一起以整体的形式受力，不同的接连方式所承受的力的极限也是不同的，这就需要科学的分析探讨研究。但是从局部来看，几个小的刚杆件构成一个稍微小的钢结构构件，它也承受一定的压力，层层细分，也需要在钢结构设计的时候考虑完全，避免因小失大而是整个钢结构垮塌。
2.2重视局部连接安全
局部连接安全会直接影响到钢结构整体的稳定性，钢结构中的各种部件需要通过工艺组装而成，连接处的可靠性与稳定性会影响整个钢结构的安全，因此施工人员应当对各构件的连接位置展开安全评估，努力提升局部连接的可靠性，同时工作人员应当记录好细节，后期需对施工连接情况进行复核与查验，避免出现安全隐患。
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2.3设计与实际情况相结合
实际建筑物要考虑到抗震、设计高度楼层、施工环境、施工队的施工水平、与钢结构搭配的材料质量和性能等各方面的因素。这些因素对钢结构设计都有影响，最终调配出一个符合多种因素、经济合理的最优结构设计方案，来确保钢结构安全稳定性良好。
3钢结构稳定性设计的分析方法
3.1动力法
在平衡状态下，如果有外界干扰影响钢结构体系，即使影响较小钢结构体系也容易出现振动。动力法即应用动力学的知识来分析钢结构的稳定性，当系统受到微小的影响后，钢结构会发生一定程度的位移，但是位移幅度相对较小，且变化速度不快，因此可以利用这点确定钢结构稳定性的临界荷载值。如果外力施加的荷载不超过钢结构稳定的极限值，那么钢结构变形的位移加速度方向以及变形方向将是相反的，这样位移加速度与变形就可以抵消，此时如果将外力撤销，那么外力荷载也会消失，同时运动停止；相反，如果外力施加的荷载超过钢结构稳定的极限值，那么钢结构位移加速度与变形的方向就会保持一致，二者相互促进，此时如果将外力撤销，那么运动将会持续，钢结构不再保持原有的稳定性。动力法能够求出大概振动频率为 0 时钢结构的临界荷载。
3.2静力平衡法（欧拉方法）
静力平衡法或中性平衡法，简称平衡法，是求解钢结构稳定性极限荷载最基本的方法。对于有平衡分岔点的弹性稳定问题，在分岔点存在两个相似的平衡状态。即原结构平衡状态和已发生微笑变形结构的平衡状态。平衡法就是以微笑变形后结构的受力状态为条件建立平衡方程求解分岔屈曲荷载，大多数情况下可以得到多个解，取其中的最小解为分岔屈曲荷载。但是实际工程结构中，往往只需要得到结构的屈曲荷载。虽然不能判断钢结构平衡状态的稳定性，但平衡法可以确定外力荷载达到多少时，弹性结构系统平衡路径的分支点所对应的临界荷载。
3.3能量法
能量法即铁木辛柯法，临界荷载的确定需要以势能驻值为依据，如果外力施加的荷载低于特定值，而总势能最小时钢结构初始情况是具有较强稳定性的；如果外力施加的荷载高于特定值，而总势能最大时钢结构初始位置是不具有稳定性的；如果外力施加的荷载与特定值一致，总势能在微小位移后不变，那么此时钢结构将处于随遇平衡状态，这时的荷载就是临界荷载。根据势能驻值原理分析临界荷载，就能够获得平衡方程，最终获得分岔屈曲荷载。
3.4理地运用梁—柱理论
梁—柱理论是当前钢结构稳定性设计中最基础也是最重要的理论。在钢结构设计中要实际考察钢结构工程的场地、材料、设计方案等相关事项，合理地运用梁—柱理论分析钢结构设计中细部构造和构件之间的稳定性、整体结构和组成部分之间的稳定性等，达到提高钢结构设计稳定性的目的。
结束语
总而言之，随着社会经济的发展，建筑也获得了广阔的发展空间，建筑规模以及数量都呈现出了明显的上升趋势，为了提高建筑工程的建设速度与质量，钢结构得到了广泛的应用，但是钢结构的稳定性极有可能受到多种因素的影响，如果不加以关注，整个建筑的使用质量以及安全性都将受到较为严重的影响。因此对钢结构设计的稳定性展开探究是十分必要且重要的。基于此，以上内容就建筑工程项目中钢结构设计的稳定性进行了分析。
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论文作者:王乃明①,罗君江②,阮成刚③
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/13
标签：钢结构论文; 荷载论文; 稳定性论文; 建筑论文; 结构论文; 外力论文; 截面论文; 《基层建设》2018年第19期论文;