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、钢结构稳定设计特点
( 1) 钢结构失稳, 在形式上具有多样化特点。有时, 某一部位从表面上看并
不受压或不是主要受压
, 但仍然会出现屈曲失稳问题。例如在简支钢板梁的端部
复板处
, 一般情况下弯曲正应力较小, 比较大的是剪应力。然而, 纵横两个方向的
剪应力相结合
, 就可能形成较大的斜向压应力, 并导致复板局部失稳。此外, 结构
的某些部位也有可能随结构变形由不受压变为受压而导致失稳。
(2) 对于结构来说, 它是由各个杆件组成为一个整体的。当一个杆件发生失
稳变形后
, 它必然牵动和它刚性连接的其他杆件。因此, 杆件的稳定性不能就某
一根杆件去孤立地分析
, 应当考虑其他杆件对它的约束作用。这种约束作用是要
从结构的整体分析来确定的
,
这就是结构稳定的整体性问题。
(3) 稳定的相关性, 指不同失稳模式的偶合作用。例如, 单轴对称的轴心受压
构件
, 当在对称平面外失稳时, 呈现既弯又扭的变形, 它是弯曲和扭转的相关屈
曲。另外
, 局部和整体稳定的相关, 还常见于冷弯薄避型钢构件。其壁板的局部屈
曲一般并不立刻导致整体构件丧失承载能力
, 但它对整体稳定临界力却有影响。
对于存在缺陷的杆件来说
,
局部和整体之间相互影响更具有复杂性。
(4) 稳定计算的其它特点: 在弹性稳定计算中,除了需要考虑结构的整体性
外
, 还要做二阶分析,这种分析对柔性构件尤为重要, 这是因为柔性构件的大变形
量对结构内力产生了不能忽视的影响
, 其次, 普遍用于应力问题的迭加原理, 在
弹性稳定计算中不能应用。
二、钢结构稳定性设计要点
钢结构体系稳定性研究虽然取得了一定的进展,但也存在一些不容忽视的
问题:
1、目前在网壳结构稳定性的研究中,梁- 柱单元理论已成为主要的研究工
具。但梁
- 柱单元是否能真实反映网壳结构的受力状态还很难说,虽然有学者对
梁
-
柱单元进行过修正。主要问题在于如何反映轴力和弯矩的耦合效应。
2、在大跨度结构设计中整体稳定与局部稳定的相互关系也是一个值得探讨
的问题,目前大跨度结构设计中取一个统一的稳定安全系数,未反映整体稳定
与局部稳定的关联性。
3、预张拉结构体系的稳定设计理论还很不完善,目前还没有一个完整合理