摘要:随着经济的迅速发展人们生活水平日益提高,对于居住环境的要求也日益提升,因此提升钢结构的稳定性进而提高整个建筑质量是当今社会发展的必然要求。钢结构是近年在建筑施工和桥梁以及模块建造中得到广泛运用的一种建造模式,钢结构具有良好的抗震性,在工程中良好的运用钢结构不仅能够使工程的安全性得到提高,同时有利于工程质量的完善。笔者针对目前钢结构稳定性问题进行分析,提出若干解决方法,希望为钢结构设计中稳定性问题贡献绵薄之力。
关键词:钢结构;稳定性;问题
随着经济的快速发展和国际化进程的加快,海工工程与国际上的合作越来越多,对于工程质量的要求也越来越严格,钢结构作为一种自重较轻又能提高工程质量的一种模式,近年来在海洋工程与建筑工程中得到了较为广泛的应用,这也成为了影响工程质量的重要因素所在。而关系到钢结构质量的问题中稳定性这一因素起着决定性的作用,只有在设计过程中充分的认识到稳定性的重要性才能使得工程质量得到较好的保障,笔者根据对目前钢结构稳定性问题进行分析,结合自身多年来的从业经验提出若干解决方案。
一、钢结构设计中注重稳定性的必要性
钢结构的特点就是质量较轻且强度高同时又拥有良好的抗震性,相比较于其他的施工方案而言施工周期较短,一旦拆除产生的垃圾较少其主体能够得到回收,属于较为环保的施工方式在目前的工程中得到了广泛应用。但是环顾以往的工程,稳定性差强人意这一问题显得尤为突出,究其原因主要是由于设计过程中设计者没有充分的掌握好材料在不同环境的性能以及结构体系造成的。由于我国经济发展较为迅速因此设计者素质参差不齐,许多设计者对于稳定性的理解不足对其重视程度也不是十分的完善,在进行施工的过程中,出于成本等因素的考量,施工方在施工过程中也时常出现偷工减料不按照施工设计要求施工的现象,这就导致了钢结构稳定性难以得到保障情况的产生。综上所述,加强钢结构设计过程中对于稳定性的重视程度将会对工程质量产生决定性的影响,不论是出于对工程负责还是对使用者生命安全负责的角度出发,钢结构设计中注重结构的稳定性都是十分必要的。因为只有提供符合使用要求的设计方案并严格执行才能够保证工程的质量,一旦设计过程中对稳定性考虑不足就会引发多米诺效应,将问题不断的放大最终影响工程质量,甚至出现人员伤亡等情况,因此笔者针对这一问题进行探究,希望对钢结构设计中稳定性问题作出绵薄的贡献。
二、钢结构设计中有关稳定性问题概述
(一)稳定性理论体系尚不完善是阻碍钢结构设计中稳定性的首要因素
受到半封建半殖民地压迫使得我国一直处于一个封建落后的状态,自建国以来经济才得到稳步的发展,自二十世纪五十年代国家制定了三个五年计划我国的重工业才得到了迅速的发展,相较于西方先进国家而言我国的起步相对较晚,行业一直处于落后阶段,尽管近年来经济迅猛发展但是钢结构属于新兴的结构模式,我国是在对传统行业了解基础之上结合西方先进国家的经验得出的一套理念,该理论体系还处于逐步发展完善的阶段,还没有较为完备的理论体系,这就导致了设计过程中很难遵循固定的理论,进而其设计质量就受到设计者能力的限制,出现良莠不齐的现象。钢结构设计过程中要对不同环境下材料产生的性能进行区分才能为设计中稳定性问题保驾护航,但正是由于理论体系的不完善,对于各个因素可能造成的影响没有一个硬性的规定,造成了参数出现偏差,稳定性难以保证现象的产生,因此想要提高设计的稳定性,我们要不断的进行探索,逐渐吸取先进的经验,完善相关的理论体系建设,进而完善钢结构设计过程中的稳定性。
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(二)影响钢结构稳定性的因素较多且相互依存
影响钢结构的因素不仅包含材料的属性,同时还与其应力、截面大小形态以及承载强度息息相关,同一种材料在不同的环境以及加工工艺之下产生的效果也会不尽相同,这就导致钢结构设计过程中需要考虑的影响因素变得纷繁复杂,其结果也产生了偏差。在设计钢结构的过程中不仅要将结构整体的支撑力与抗扭力进行考虑,同时要考虑建模过程中受到边界条件、数学模型以及各种假设条件的影响。尽管计算机软件为钢结构的设计提供了很大的便利,但是软件毕竟只是一种程序编码,有许多实际操作过程中可能面临的问题不会进行考量,对于施工方的施工技术施工条件也不甚了解,这就要求设计者要根据自身的经验以及实际的情况加以判断,辅助计算机作出切实可行的设计方案。
(三)结构设计中大跨度情况下轴力和弯矩的耦合效应如何反应
在目前的环境下,钢结构施工过程中不免遇到的问题就是----结构设计中大跨度情况下轴力和弯矩的耦合效应如何反应的问题。在遇到类似的情况设计者较为普遍采取的方式就是,设计钢结构构件大跨度情况下先对稳定安全系数进行假设,采用计算机模拟的方式判断其可行性。尽管模拟的方式能够在一定程度上对于网壳结构的真实受力状态能够有着一定程度上的还原,但不是全部,受到施工环境施工工艺以及施工人员素质以及材料本身性能等因素的影响都会使模拟结果与实际情况产生出入。因此不难得出一个结论就是,预张拉钢结构体系中的稳定设计理论还不算十分的完善,基于这种状况下,整体与局部的稳定性之间的相互作用关系仍然是值得从业者深入研究的重点问题。
三、提高设计钢结构稳定性的若干措施
(一)建立完善的理论体系
提高设计钢结构稳定性的首要措施就是要根据以往的工程经验以及相关的文献资料制定相关的规章制度,建立完善的理论体系尤其是针对预张拉结构理论体系的建立、完善。只有完善的预张拉结构理论体系才能保证计算机分析的结果尽可能的符合实际,得出的数据才能更为准确。因此想要提高设计钢结构稳定性的水平当务之急是不断的完善理论体系的建设。
(二)降低不确定因素对稳定性的影响
钢结构的稳定性的确会受到诸多因素的影响,但是结合实际情况可以将设计过程中的不确定因素尽可能的排除,只有将影响设计实验结果的因素尽可能的确定在一个范围之内才能保证设计理念模拟的结果趋于真实,才能在实践过程中得到应用。在模拟过程中针对若干不确定的因素可以进行多次模拟,结合相关经验选择与实际情况稳定性较为符合的一种方案才能更好的满足实践要求。
(三)平衡好整体与局部的关系
整体是由局部构成的,两者之间相互依存,互为存在和发展的前提,因此在设计的过程中不仅要着眼于局部,还要充分认识到整体对于局部的统筹作用,只有将二者的关系平衡,重视两者间的关联性才能保证设计的稳定性。
结语:
经济的快速发展为各行各业都带来了机遇,工程项目是关系到人民生命财产安全的重点工程,而钢结构凭借其独有的特点成为了项目施工过程中主要的施工工艺,其稳定性对于工程质量起着巨大的作用。这就要求设计者要不断的提高自身的修养,加强设计过程中对稳定性的重视程度,减少不稳定因素的影响,结合实际制定出符合现实的设计方案,从而保证工程质量。
参考文献:
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论文作者:陈昭,张泰豪,袁川
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/25
标签:钢结构论文; 稳定性论文; 过程中论文; 因素论文; 工程质量论文; 设计者论文; 理论体系论文; 《基层建设》2018年第35期论文;