摘要：钢结构的特点在于施工的速度非常快，而且造价比较低，在投资的过程中可以获得很高的回报率。基于这些综合优势，所以其应用非常广泛。在锅炉设计建造的过程中，也会使用到钢结构，而在钢结构框架设计的过程中，稳定性计算是十分重要的一个部分，现在因为材料性能快速发展，而且结构设计理论趋于完善，钢结构越来越轻薄，如何对钢结构的稳定性进行计算变得非常关键和重要，在钢结构设计的过程中，稳定性是非常突出的一个问题，在钢结构设计的过程中都会遇上这些问题，如果丧失了稳定性，就会造成钢结构出现一定的损坏，本文对锅炉钢结构整体稳定性进行分析和研究，以供参考。
关键词：锅炉；钢结构；整体稳定性
1锅炉钢结构的整体稳定性研究
在进行钢结构设计的过程中，与稳定相关的规范非常多，为了避免出现结构件失稳等情况，所以制定了很多相关的规范，这些钢结构体系的规范不单单在建筑结构当中使用，还会在一些工业结构当中使用，比如说电厂锅炉支撑结构、海洋平台结构等，因为钢结构具有很好的抗震性能，而且施工的速度非常快，强度又比较高，质量相对较轻，跨度较大，具有很多优点，所以在锅炉建设当中使用非常广泛。这些结构能够很好的进行体系的支撑，能够改善结构受力性能。
2钢结构相关基本概念
2.1失稳类型
2.1.1“平衡分岔失稳”：通常条件下在相同的点当中，钢结构构件会产生一些平衡，分岔等问题，具体分析钢结构构架，在受到一定荷载之后产生的fs曲线变化情况，这种失稳又可以分为稳定分岔式失稳和不稳定分岔式失稳两种情况。
2.1.2“极值点失稳”：出现极值点失稳的构件在fs曲线当中，只能对极值点进行体现，不会对分岔点进行体现，而其弯曲变化的性质也不会出现较大的改变。
2.1.3“跃越失稳”：这种失稳的状态是没有平衡分岔点的，极值点也是没有的，主要是在稳定平衡上失稳后又形成了另一种稳定的状态，这一点和不稳定分岔失稳具有一定的相似点，所以在对结构的稳定承载力进行计算的时候，要对失稳类型进行区分。
2.2影响因素分析
在实际设计钢结构的过程中，首先需要将其作为一个完整的结构体系，钢结构稳定计算的影响因素有以下几点，首先是对不稳定性进行统计，在对相关几何值和物理量进行取值的过程中，需要一定的经验，其次，对模型的不稳定性进行分析，对分析的难度进行控制和简化，在分析的过程中可以提出各样的模型和假设，在当前技术水平之下，很难将所有的因素分析和判断出来，这就会造成理论值和实际值往往会产生一定的差异，这都在模型不确定性的范围之内，最后，分析物理和几何不确定性，比如说一些初始变量、杆件的尺寸大小、截面积等。
2.3强度与稳定的情况分析
在计算钢结构轴心受力构件稳定性和强度的时候，只和净截面积有一定的关系，无法对结构或者构件的受力所造成的最大应力进行体现，所以一定要判断在其处于稳定状态的时候，会不会达到材料的极限强度，在对研究对象的文件进行稳定性计算的过程中，需要通过欧拉公式来做好计算工作，分析其弹性范围之内的临界力。
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2.4钢结构稳定设计的原则
计算钢结构的稳定性是需要依照以下几点来进行操作，首先对结构规范和依据需要进行协调，不能产生矛盾或者出入的地方，其次，一定要协调构件和细部构件，保证二者在设计的过程中具有一致性，在设计钢结构的过程中，连接节点是十分重要的，需要具有一定的刚度和柔度。在进行节点设计的过程中，一定要防止改建，产生偏心受力的问题，设计人员一定要考虑到这些因素。最后，在进行整体布局的过程中，一定要对局部稳定性和整体稳定性的要求进行考虑，不能让平面结构产生失稳的问题，另外还需要从整体结构方面进行分析考虑，设计一些必要的支撑件。
3分析锅炉钢结构质量情况
设计锅炉钢结构的过程中，需要保证采购的原料质量符合要求，钢材需要具有一定的韧性，而且能够承受较大的动力荷载，在加工的过程中需要保证具有较高的机械化程度。
原材料进场之后需要仔细核对材料实验报告、质量证明书、出仓批号等，并且做好抽样检查工作，保证所有原材料的质量符合要求，避免在使用的过程中出现影响，在生产的过程中，一定要确保原材料的力学性能，只有如此才能让完成施工之后的产品具有质量保证。
焊接完工件之后，一定要检查所有的焊缝。这也是确保施工产品焊接过程中质量的关键环节，焊缝缺陷分为内部缺陷和表面缺陷，需要在实验的过程中使用一些无损检测的方法，比如说磁粉检测、超声检测等，无损检测过程中，超声检测一般情况下是对内部缺陷作出检测，表面缺陷当中裂纹是具有最大危险性的缺陷，一定要通过磁粉检测的方法对其进行检测，确保钢结构的质量符合要求。
4分析框架结构稳定的近似状态
对框架的弹性进行分析的方法很多，主要是有刚度矩阵法、转角位移法、平衡法等。通常条件下使用平衡法来分析单层单跨区荷载。在对其他情况进行分析的过程中，通常使用转角位移法，需要根据二阶分析要求来进行使用，将一些影响杆件变曲刚度的情况也进行计算，对框架进行合理设计，避免出现所有柱都同时失稳的情况，另外在此过程中，框架弹性需要保持稳定，框架的弹性稳定计算与框架柱的弹性稳定计算等同，这就说明在框架中任何一个柱子所承受的弹性临界力都和框架整个出现弹性失稳的时候承受的轴力相同，因此，在计算的过程中，如果框架达到或者近似达到所有柱失稳的情况，就可以通过框架结构弹性稳定来进行分析，然而在对框架的稳定性进行计算的过程中，又可以根据其失稳模型来作出明确的分析，框架结构失稳的形态有侧移和无侧移两种。如果框架的失稳达到临界值，那么同一节点相交的梁就会出现一个约束变局来将柱子线当中的刚度比向各个柱子当中进行分配，需要对横梁和柱的约束作用进行分析，另外出现无侧移对称屈曲的条件时，往往衡量转角的方向是相反的，但是它们的大小却是相同的。如果出现侧移反对称屈曲的条件下，横梁两端转角的大小和方向都是一致的，而且上下柱转角的方向和大小也是一致的。
结束语
钢结构稳定性的计算相对比较复杂，尤其在构建出现残余应力、初始缺陷、非线性因素的时候，计算难度更大，所以在锅炉钢结构稳定性分析的过程中，一定要做到理论结合实践，只有如此才能进一步解决各个难关，不断对钢结构稳定设计理论进行完善。
参考文献
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论文作者:范超前,郭斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/22
标签：钢结构论文; 过程中论文; 稳定性论文; 稳定论文; 框架论文; 分岔论文; 锅炉论文; 《电力设备》2018年第15期论文;