钢结构结构事故分析及处理方法浅

析

　

 摘要：本文分析了钢结构结构失稳事故的发生有设计、制作、施工等各个方面的原因，提

出了防止事故应采取的对策，以达到提高工程质量的目的。

 

　　关键词：网架结构；事故；处理

 

　　

1、前言 

　　钢结构与混凝土结构相比，具有强度高、自重轻、塑性和韧性好、装配化程度高、施工周
期短、建筑垃圾少、环境污染小等优点。因此，应用越来越普遍。失稳也称为屈曲，是指钢结
构或构件丧失了整体稳定性或局部稳定性，属承载力极限状态的范围。由于钢结构强度高，
用它制成的构件比较细长，截面相对较小，组成构件的板件宽而薄，因而在荷载作用下容
易失稳成为钢结构最突出的一个特点。因此在钢结构设计中稳定比强度更为重要，它往往对
承载力起控制作用。

 

　　

2 失稳的类型及特点 

　　钢结构失稳可分为整体失稳和局部失稳。但就性质而言，又可分为以下三类。

 

　　

1）平衡分岔失稳 

　　完善的（即无缺陷，挺直的）轴心受压构件和完善的中面受压平板的失稳都属于平衡
分岔失稳问题。属于这一类的还有理想的受弯构件以及受压的圆柱壳等。

 

　　平衡分岔失稳也叫分支点失稳，称为第一类稳定问题。还可分为稳定分岔失稳和不稳定
分岔失稳两种。

 

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1）稳定分岔失稳 

　　这类屈曲的特点是有一稳定的平衡状态，结构在到达临界状态时，从未屈曲的平衡位
形过渡到无限邻近的屈曲平衡位形，即由直杆而出现微变。此后变形的进一步加大要求荷载
增加。直杆轴心受压和平面在中面受压都属于此类情况，板有较显著的屈曲后强度，目前在
门式刚架设计中已得到利用。

 

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2）不稳定分岔失稳 

　　结构屈曲后只能在远比临界荷载低的荷载下维持平衡位形。例如承受均匀轴向荷载柱壳；
承受均匀外压力的全球壳；缀条柱；薄壁型钢方管压杆等。此类屈曲也叫

“有限干扰屈曲”，

因为在有限干扰作用下，在达到分岔屈曲荷载前就可能由半屈曲平衡位形转到非邻近的屈
曲平衡位形。

 

　　

2）极值点失稳 

　　极值点失稳也称为第二类稳定问题。具有极值点失稳的偏心受压构件的荷载挠度曲线只
有极值点

B，没有出现如理想轴压构件那样在同一点存在两种不同变形状态的分岔点，构

件弯曲变形的性质没有改变，故此失稳称为极值点失稳。它是指建筑钢材做成的偏心受压构
件，在塑性发展到一定程度时丧失稳定的承载能力。象双向受弯构件、双向弯曲压弯构件的
弹塑性弯扭失稳都属于极值点失稳。对于实际的轴压构件，由于初弯曲、初偏心等几何缺陷
的存在也应属于偏心受压构件的范畴。因此极值点失稳现象十分普遍。

 

　　

3）跃越失稳 

　　此类屈曲的特点是：既无平衡分岔点，又无极值点，但和不稳定分岔失稳又有一些相
似。结构由一个平衡位形突然跳到另一个平衡位形，其间出现很大的变形，都是从丧失稳定
平衡后经历一段不稳定平衡，然后重新获得稳定平衡。属于此类失稳的有铰接坦拱、扁壳、扁
平的网壳结构等。此类屈曲虽然在发生跃越后荷载可以大于临界值，但实际工程中不允许出
现这样大的变形，由于过大的变形会导致结构破坏，故应该以临界荷载作为承载的极限。