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摘要：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，在工程开展的过程中更有效的提升工程质量。
关键词：建筑工程；钢结构
1建筑工程钢结构介绍及其特征
所谓的钢结构主要是指在建筑工程中采用钢材作为主体建设材料承担应力承载与结构等基本功能。值得注意的是，在现代材料科学高度发展的当下，部分刚性材料也可以取代钢材在钢结构中的作用，而此类材料的应用特征与钢材类似，故而也可以归纳为建筑工程钢结构施工的总体范畴中来。应用钢结构作为建筑结构的实现模式主要具有如下几方面特征：一是相较于混凝土结构，钢结构建筑能够提供更大的内部空间支撑，故而在穹顶、高举架建筑中广有应用。二是钢结构自身重量相对较低，可以有效降低建筑的总体应力水平，对于地基固化与抗沉降要求相对较低；三是钢结构具有易于维护、易于保养、易于加固等特征，并在近代发展出基于预制拼装的施工模式，对于降低施工成本、缩短施工周期等具有积极意义。从上述特征来看，此种施工模式在未来的工程建设中的比重势必会出现上升的趋势，故而针对其稳定性研究具有积极意义。
2建筑工程项目钢结构设计的基本要点
（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。（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。（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。
3建筑工程项目钢结构稳定性设计的有效方法
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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欧拉方法
欧拉方法也可称为中性平衡法或静力平衡法，通过这一方法可以分析出极限荷载。钢结构当中，存在平衡分岔点，微小变形结构以及原结构两种平衡状态均存在于平衡分岔点当中。欧拉方法就是对微小变形情况下钢结构的受力情况进行分析，然后建立相应的平衡方程，最后求出分岔曲荷载值。欧拉方法并不能准确判断钢结构的实际稳定性，但是却能够确定在一定外力荷载下钢结构平衡路径连接点相应的临界荷载值。
3.3能量法能量法
又称为铁木辛柯法。用势能驻值条件确定临界荷载。若外荷载较小，低于某个特定值时，总势能处于最小值，此时结构体系的初始位置是稳定的；若外荷载较大，大于某个特定值时，总势能处于最大值，此时结构体系的初始位置是不稳定的。而如果外荷载的值刚好等于这个特定值时，即发生微笑位移后总势能依然不变，此时结构体系称为随遇平衡，这个荷载称为临界荷载，这个状态也称为临界状态。得到临界荷载后，结合相关势能驻值原理，得到能量平衡方程，求出分岔曲曲荷载。
4建筑钢结构的结构设计要点
4.1钢结构的稳定设计
建筑工程中对钢结构的设计有着十分严格的要求，钢结构的稳定性设计是当前建筑设计工作中最为关键的设计点。在实际工程建设中，任何一种钢结构都可能出现稳定性问题，所以在进行结构设计环节中，我们更应该对当前建筑钢结构出现的问题进行关注和重视。一般情况下，建筑钢结构出现失稳问题主要是因为设计人员缺乏设计经验，因此在开展钢结构设计工作的过程中，更需要我们加强对结构稳定性的正确认识，特别是对施工薄弱环节部位的科学设计，从而实现在局部到整体的稳定性认识。此外，在对设计经验进行总结的过程中，施工企业还要有针对性的提升设计工作人员的素质和技术水平，进一步提升其岗位能力，在这项工作的基础上对设计理念进行完善，实现对建筑钢结构稳定性的全面提升。
4.2墙体的选择
在建筑设计工作开展中，对合适的墙体进行选择不仅可以在一定程度上减轻建筑物的重量，同时还能在一定程度上提升建筑物的节能性，对于建筑工程质量的提升也将提供积极的帮助作用。针对近年来对我国高层钢结构住宅建筑物的实际研究可以发现，当前应用围护结构外墙采用的基本都是预制复合墙板，在内隔墙上采用预制轻质空心墙板的更多。
4.3关注节点设计工作
节点设计对建筑钢结构性能具有重要影响。众所周知，在地震发生的同时也将对建筑物产生十分严重的威胁，所以对于钢结构建筑来说，广大设计人员也要对建筑物中的节点设计进行关注，从而为建筑物的钢结构设计整体性提供更为积极的动力基础。在对节点进行设计的过程中还应该加强对建筑物承载能力和抗震能力的分析。在此环节中，相关施工人员也需要加强自身焊接技术水平，从而在提升螺栓连接质量的同时，更有效的减少设计缺陷和不足。
总之，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。
参考文献
[1]田宏.建筑工程项目中钢结构设计的稳定性探究[J].山东工业技术，2018（10）：124.
[2]覃小红，梁瑞庆，张进.建筑工程项目中钢结构设计的稳定性探究[J].住宅与房地产，2018（03）：85.
论文作者:储正坤
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/15
标签：钢结构论文; 荷载论文; 建筑论文; 稳定性论文; 截面论文; 结构论文; 临界论文; 《建筑学研究前沿》2018年第14期论文;