關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)原因分析及相應(yīng)處理措施的探討

■景照峰，馬全帥 ■南召縣規(guī)劃局，河南 南陽(yáng) 474600

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技的飛速發(fā)展，隨著我國(guó)建筑業(yè)水平的不斷提高，隨著我國(guó)程式化進(jìn)程的而不斷加劇，越來(lái)越多的高層建筑物拔地而起，而鋼結(jié)構(gòu)也被廣泛的應(yīng)用了，這并不是沒(méi)有原因的，相較于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高，截面的輪廓比較小，自重比較輕等等特點(diǎn)，所以在高層建筑中被廣泛的應(yīng)用。

1 鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的類(lèi)型

鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指在外界力量的作用下，整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)所發(fā)生的一種形變，即是否會(huì)發(fā)生失穩(wěn)或者是彎曲的情況發(fā)生，如果想要真正的研究出鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的原因，并且找到合理的解決辦法，就需要明確的認(rèn)識(shí)到鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的分類(lèi)，這樣才能夠更好地評(píng)價(jià)構(gòu)件或者是鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性承載力。實(shí)際上在現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境中，會(huì)非常的復(fù)雜，會(huì)遇到各種各樣的鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的情況，針對(duì)不一樣的情況，所選擇的解決辦法也是不一樣的，這就是馬克思主義唯物辯證法告訴我們的，認(rèn)識(shí)事物都不能一刀切，需要兩點(diǎn)論兩分法，要具體問(wèn)題具體分析。一般情況下來(lái)講鋼結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)現(xiàn)場(chǎng)從性質(zhì)上分，主要有一下三種類(lèi)型。

1．1 分支點(diǎn)失穩(wěn)

分支點(diǎn)失穩(wěn)也被稱(chēng)作是平衡分岔失穩(wěn)，這就是指鋼結(jié)構(gòu)軸心所承受的壓力值并沒(méi)有達(dá)到某一個(gè)限定的述職，但是仍能夠保持一定的平衡和穩(wěn)定的狀態(tài)，鋼結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的壓應(yīng)力是比較均勻的，所以沿著鋼結(jié)構(gòu)的軸線(xiàn)相應(yīng)的就會(huì)產(chǎn)生壓縮變形，當(dāng)然僅僅只會(huì)產(chǎn)生這種壓縮變形。但是如果當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)的承受能力的值超過(guò)或者是達(dá)到一定數(shù)值的時(shí)候，鋼結(jié)構(gòu)就會(huì)突然發(fā)生彎曲，這樣的直接后果就是導(dǎo)致原來(lái)的軸心受到壓力的這種模式轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之相鄰的，是一種帶彎曲的平衡形式，這就是分支點(diǎn)失穩(wěn)亦或者是平衡分岔失穩(wěn)。它最顯著的特征就是當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)的平衡穩(wěn)定性被破壞的時(shí)候，出現(xiàn)了與原來(lái)的平衡穩(wěn)定性有著本質(zhì)區(qū)別的平衡模式，這種穩(wěn)定性的轉(zhuǎn)變就是導(dǎo)致分支點(diǎn)失穩(wěn)的原因。

1．2 極值點(diǎn)失穩(wěn)

極值點(diǎn)失穩(wěn)也可以稱(chēng)作是無(wú)平衡點(diǎn)分岔失穩(wěn)。這里是指鋼結(jié)構(gòu)的偏心受壓構(gòu)件在承受壓力的時(shí)候失去了一定的穩(wěn)定性，這種荷載值就是構(gòu)件實(shí)際荷載的數(shù)值，這種類(lèi)型的鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)最大的特點(diǎn)就是其平衡的狀態(tài)是逐漸變化的，這也是無(wú)平衡點(diǎn)分岔失穩(wěn)與平衡分岔失穩(wěn)的最本質(zhì)的區(qū)別。

1．3 躍越失穩(wěn)

這種情況是凌駕于平衡分岔失穩(wěn)和無(wú)平衡分岔失穩(wěn)兩種情況的，如果鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了躍越失穩(wěn)的情況，就說(shuō)明它即不存在平衡分岔點(diǎn)，也不存在極值點(diǎn)，是鋼結(jié)構(gòu)在失穩(wěn)情況發(fā)生之后，又跳躍到另一個(gè)相對(duì)比較穩(wěn)定的平衡狀態(tài)當(dāng)中。

2 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性原則

首先，鋼結(jié)構(gòu)的整體布局一定要考慮到實(shí)際的情況，考慮到所要建筑的建筑物的自身特性，要卡考慮到各個(gè)組成部分的穩(wěn)定性以及整個(gè)體系的穩(wěn)定性。

其次，鋼結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法和實(shí)際的計(jì)算方法所依據(jù)的圖紙一定要相統(tǒng)一。

最后，在一定條件下要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性計(jì)算必須保持一致。

3 鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的原因

盡管就我國(guó)目前的建筑業(yè)領(lǐng)域來(lái)講，鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)已經(jīng)有了很大的成就，但是依然存在一些問(wèn)題，這些細(xì)節(jié)問(wèn)題并不能忽視，因?yàn)榧?xì)節(jié)決定成敗，這些細(xì)小的問(wèn)題如果沒(méi)有得到很好的解決，就會(huì)在一定程度上影響鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，會(huì)造成很大的負(fù)面影響，甚至?xí)?yán)重影響建筑結(jié)構(gòu)的使用功能。

首先就是忽視鋼結(jié)構(gòu)的相關(guān)材料可能會(huì)存在的缺陷，導(dǎo)致計(jì)算出現(xiàn)了一定的誤差，這種情況也是非常普遍的，在鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際計(jì)算以及設(shè)計(jì)的過(guò)程中，有些工作人員為了方便計(jì)算，一般情況下是將鋼結(jié)構(gòu)按照完全的彈性材料來(lái)考慮的，但是在實(shí)際工作共，使用的鋼結(jié)構(gòu)或者是與之相關(guān)的材料可能是彈塑性的材料，這樣在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中存在一定的認(rèn)識(shí)缺陷，例如鋼結(jié)構(gòu)或者是鋼材料的殘余應(yīng)力、初偏心、以及初彎曲等等沒(méi)有得到足夠的重視，這樣就會(huì)導(dǎo)致在鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計(jì)算的時(shí)候，得出的數(shù)值與實(shí)際鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性所能夠承載的數(shù)值是有變差的，這也是造成鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的原因。

其次就是在鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的探究中會(huì)存在很多的隨機(jī)因素，這些在鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性中可能會(huì)存在的多重隨機(jī)因素的影響，會(huì)在一定程度上影響鋼結(jié)構(gòu)在處理大部分的問(wèn)題時(shí)候局限于給定的結(jié)構(gòu)參數(shù)。而在一般的實(shí)際情況來(lái)講這種結(jié)構(gòu)參數(shù)的不確定性會(huì)嚴(yán)重影響鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在實(shí)際的實(shí)際工作中影響鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要有三種分類(lèi)，那就是幾何、物理的不確定性，統(tǒng)計(jì)的不確定性以及模型的不確定性，只有深入研究這些不確定性才能夠找出鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的原因。

4 加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要方法

這里面的方法主要是針對(duì)兩個(gè)方面，一個(gè)針對(duì)物而言的，另一個(gè)是針對(duì)人而言的。針對(duì)物而言就是指，在實(shí)際的工作環(huán)境中，在現(xiàn)場(chǎng)施工的復(fù)雜環(huán)境中，一定要選擇好適合該建筑結(jié)構(gòu)或者是建筑性質(zhì)的鋼材料，并且對(duì)這些鋼材料進(jìn)行妥善的保管，這樣就能夠在一定程度上有效的防止鋼材料跟其他的材料發(fā)生物理或者是化學(xué)反應(yīng)，從而影響鋼材料的各種數(shù)值變化。針對(duì)人而言就是指，要加強(qiáng)工作人員的各種專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，在鋼結(jié)構(gòu)的測(cè)量結(jié)構(gòu)過(guò)程中，需要充分考慮到影響鋼結(jié)構(gòu)的各種可能因素，例如鋼結(jié)構(gòu)的材料、截面積、桿件尺寸、初始變形以及殘余應(yīng)力等等情況，如果這些情況都沒(méi)有考慮進(jìn)去，就會(huì)嚴(yán)重影響鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，所以這不僅要求從事相關(guān)職業(yè)的人們需要不斷地提高和完善自己的職業(yè)技能，同時(shí)也要求建筑部門(mén)在招聘該崗位的工作人員的時(shí)候，要格外的注意考察其專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。

當(dāng)然要想真正的加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有效地防止鋼結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)情況發(fā)生，并不僅僅是上述的兩種方法，除此之外還需要我國(guó)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)和先進(jìn)的設(shè)備，盡管我國(guó)的發(fā)展令世界矚目，但是畢竟還是一個(gè)發(fā)展國(guó)家，在很多理念和技術(shù)上跟國(guó)外的發(fā)達(dá)國(guó)家相比還是有一定差距的，所以我們要充分的利用國(guó)際國(guó)內(nèi)兩種市場(chǎng)兩種資源，真正的學(xué)會(huì)去粗取精，去偽存真，并且將這些先進(jìn)的技術(shù)和理念，通過(guò)自己專(zhuān)業(yè)人士的消化、吸收進(jìn)行再度創(chuàng)新，這樣才能夠真正的轉(zhuǎn)化為自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

5 結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際工作中我國(guó)的建筑領(lǐng)域已經(jīng)取得了很好的成績(jī)，但是還存在一些細(xì)小的問(wèn)題，這些問(wèn)題并不是一個(gè)人或者是一個(gè)部門(mén)就能夠解決的，但是設(shè)計(jì)者在鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性里面肩負(fù)著非常重要的責(zé)任，這不僅是對(duì)設(shè)計(jì)者提出了更高的要求，同時(shí)也對(duì)我國(guó)的建筑領(lǐng)域提出了更高的要求。

［1］夏緒勇，馬恩成，晉娟茹．輕鋼屋蓋廠(chǎng)房檁條設(shè)計(jì)方案比較［J］．建筑結(jié)構(gòu)，2011(S1)．

［2］宋高麗，沈凡，楊光華．拉條設(shè)置形式對(duì)實(shí)腹式檁條穩(wěn)定承載力的影響研究［J］．結(jié)構(gòu)工程師，2011(4)．

［3］陳友泉．冷彎薄壁型鋼檁條兩種穩(wěn)定計(jì)算模式的比較［J］．鋼結(jié)構(gòu)，2009(7)．