分析钢结构设计方法的研究进展与

展望

　摘要：钢结构在各种建筑中得到了极为广泛的应用，取代了传统的砖混结构，为建筑行
业的发展奠定了坚实的基础。本文主要阐述了建筑钢结构设计存在问题的特性，介绍了钢结
构建筑设计中的分析方法，并论述了结构分析设计的发展，同时提出了一些钢结构设计方
法的改进措施。

 

　　关键词：钢结构设计；分析方法；改进

 

　　中图分类号：

 TU319 文献标识码： A 

　　引言

 

　　随着我们国家建筑行业钢结构的迅速发展，建筑钢结构的设计越来越重要。同时钢结构
技术的不够成熟，设计存在效用上的缺陷，导致了钢材浪费、造价攀升问题。因此，要不断
改进技术、方法和创新，开发出一种高层次的各方面符合我们的要求的材料。

 

　　建筑钢结构设计存在问题的特性

 

　　

1.1、建筑钢结构问题的复杂性 

　　建筑钢结构中存在问题的复杂性主要体现在钢结构设计较为复杂，容易出现问题的环
节也较多，宏观监控难度较大。即使建筑钢结构出现的问题性质相同，但产生问题的环节与
原因也存在较大的差异，加大了问题解决的难度。例如出现焊接裂缝的情况，问题可能出现
在焊接裂缝的表面，也可能出现在焊接裂缝的内部，既可能出现在焊接裂缝的金属部分，
也可能由于母材受到高温影响发生开裂；裂缝既可能平行焊道，也可能垂直焊道，既可能
是受热导致裂缝，也可能是受冷导致裂缝。因此，建筑钢结构问题存在较大的复杂性，需要
实际设计施工人员进行详细的分析与核查才能确定。

 

　　

1.2、建筑钢结构问题的严重性 

　　如果建筑钢结构出现了问题，施工人员必须停下目前的施工项目转向问题的处理，由
于建筑钢结构问题的复杂性，处理的难度较大，会推延建筑施工项目的工期。如果建筑钢结
构出现了不可逆性的问题，只有进行拆除重建，加大了建筑施工成本。如果建筑钢结构出现
的问题没有及时被发现，甚至会导致建筑垮塌，造成重大的人员伤亡事故，严重威胁了施
工作业人员的生命财产安全。

 

　　

1.3、建筑钢结构问题的可变性 

　　建筑钢结构出现的问题会随着建筑施工的进程而产生变化，从细微到不可发现的裂缝
逐步变成巨大的裂缝。例如钢构件的焊接缝隙原本是可以忽略不计的，但是由于受到应力的
作用，使焊缝逐渐扩大形成裂缝；钢构件如果长期处于高强度的负荷下，容易发生弯曲、变
形，产生重大安全隐患，威胁了社会公众群体的人身安全，也容易产生负面的社会影响。

 

　　钢结构建筑设计中的分析方法

 

　　

2.1、改进现阶段钢结构设计 

　　在施工中钢结构建筑常常会有许多的设计缺陷，而这些缺陷会对设计者产生困扰，因
此设计改进在设计允许的弹性范围内进行是必要的。框架柱长度的大小是造成弹性失稳和弹
塑性失稳的主要因素，所以在设计改进中，要对建筑框架柱的长度问题进行充分的考虑。除
此之外，要比较在一定条件下结构实际长度和设计长度，还要针对构件的制造缺陷以及结
构第二阶段影响和梁柱的半刚性连接影响进行考虑。

 

　　

2.2、建立荷载模型 

　　钢结构设计过程中需要考虑的又一因素就是结构的弹性因素。当结构受到竖向水平荷载
力后，材料和结构的之间的弹性就会产生误差，此时就要忽略非弹性材料和结构缺陷二者