3 失稳破坏的原因分析 

　　稳定问题是钢结构最突出的问题，长期以来，在大量工程技术人员的头脑里，强度的
概念清晰，稳定的概念淡漠，并且存在强度重于稳定的错误思想。因此，在大量的接连不断
的钢结构失稳事故中付出了血的代价，得到了严重的教训。钢结构的失稳事故分为整体失稳
事故和局部失稳事故两大类，各自产生的原因如下。

 

　　

3.1 整体失稳事故原因分析 

　　

1）设计错误 

　　设计错误主要与设计人员的水平有关。如缺乏稳定概念；稳定验算公式错误；只验算基
本构件稳定从而忽视整体结构稳定验算；计算简图及支座约束与实际受力不符，设计安全
储备过小等等。

 

　　

2）制作缺陷 

　　制作缺陷通常包括构件的初弯曲、初偏心、热轧冷加工以及焊接产生的残余变形。各种缺
陷将对钢结构的稳定承载力产生显著影响。

 

　　

3）临时支撑不足 

　　钢结构在安装过程中，当尚未完全形成整体结构之前，属几何可变体系，构件的稳定
性很差。因此必须设置足够的临时支撑体系来维持安装过程中的整体稳定性。若临时支撑设
置不合理或者数量不足，轻则会使部分构件丧失稳定，重则造成整个结构在施工过程中倒
塌或倾覆。

 

　　

4）使用不当 

　　结构竣工投入使用后，使用不当或意外因素也是导致失稳事故的主因。例如：使用方随
意改造使用功能，改变构件受力，由积灰或增加悬吊设备引起的超载，基础的不均匀沉降
和温度应力引起的附加变形，意外的冲击荷载等。

 

　　

3.2 局部失稳事故原因分析 

　　

 局部失稳主要针对构件而言，失稳的后果虽然没有整体失稳严重，但对以下原因也应

引起足够重视。

 

　　

1）设计错误 

　　设计人员忽视甚至不进行构件的局部稳定验算，或者验收方法错误，致使组成构件的
各类板件宽厚比和高厚比大于规范限值。

 

　　

2）构造不当 

　　通常在构件局部受集中力较大的部位，原则上应设置构造加劲肋。另外，为了保证构件
在运转过程中不变形也须设置横隔、加劲肋等，但实际工程中，加劲肋数量不足、构造不当
的现象比较普遍。

 

　　

3）原始缺陷 

　　原始缺陷包括钢材的负公差严重超规，制作过程中焊接等工艺产生的局部鼓曲和波浪
形变形等。

 

　　

4）吊点位置不合理 

　　在吊装过程中，尤其是大型的钢结构构件，吊点位置的选定十分重要，由于吊点位置
不同，构件受力状态不同。有时构件内部过大的压应力将会导致构件在吊装过程中局部失稳。
因此，在钢结构设计中，针对重要构件应在图纸中说明起吊方法和吊点位置。

 

　　

 

　　

4 失稳事故的处理与防范 

　　当钢结构发生整体失稳事故而倒塌后，整个结构已经报废，事故的处理已没有价值，
只剩下责任的追究问题。但对于局部失稳事故可以采取加固或更换板件的做法得以解决，笔
者认为，钢结构失稳事故应以防范为主，以下原则应该遵守。