《钢结构稳定理论》结课论文

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《钢结构稳定理论》

课程论文

论文题目：钢结构稳定性问题概述

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钢结构稳定性问题概述

摘要：本文阐述了钢结构稳定设计的基本概念，包括钢结构失稳的类型、钢结构稳定计算的影响因素、稳定与强度的区别、稳定设计的原则和稳定设计的特点，提出了钢结构体系稳定性研究中存在的问题，以便于帮助设计人员更好地完成钢结构的稳定设计。

关键词：钢结构；钢结构稳定；钢结构设计；失稳

1．概述

与传统的钢筋混凝土结构相比，钢结构具有减少工程成本、提高抗震强度、节省空间等优点。高强度钢材的使用，施工技术的发展以及电子计算机的应用使钢结构体系的发展和广泛应用成为可能。钢结构日益发展的同时钢结构设计存在的问题也日益增多，稳定性是一个突出问题。现代工程史上不乏因失稳而造成的钢结构事故，其中影响最大的是1907年加拿大魁北克一座大桥在施工中破坏，9000吨钢结构全部坠入河中，桥上施工的人员75人遇难。破坏是由于悬臂的受压下弦失稳造成的。而美国哈特福特城的体育馆网架结构，平面92m×110m，突然于1978年破坏而落地，破坏起因可能是压杆屈曲。以及1988年加拿大一停车场的屋盖结构塌落，1985年土耳其某体育场看台屋盖塌落，这两次事故都和没有设置适当的支撑有关。在我国1988年也曾发生l3.2×l7.99m网架因腹杆稳定位不足而在施工过程中塌落的事故。从上可以看出，钢结构中的稳定问题是钢结构设计中以待解决的主要问题，一旦出现了钢结构的失稳事故，不但对经济造成严重的损失，而且会造成人员的伤亡，所以我们在钢结构设计中，一定要把握好这一关。本文提出了设计中应该掌握的一些钢结构稳定的基本概念，以及钢结构稳定性研究中存在的问题。

2．钢结构稳定设计的基本概念

2.1 钢结构失稳的类型

2.1.1 第一类失稳，也叫平衡分岔失稳，构件会在同一荷载点出现平衡分岔现象。根据构件在屈曲后的荷载—挠度曲线变化的不同，平衡分岔失稳又可以分为稳定分岔失稳和不稳定分岔失稳。完善的轴心受压构件和薄板的失稳都是属于第一类失稳。

2.1.2 第二类失稳，也叫极值点失稳。具有极值点失稳的构件的荷载—挠度曲线只有极值点，没有出现如完善的轴心受压构件的不同变形状态的分岔点，构件弯曲变形的性质也没有改变。极值点失稳的现象十分普遍，偏心受压构件在弹塑性变形发展到一定程度后的失稳都属于极值点失稳。

2.1.3 跃越失稳。跃越失稳既无平衡分岔点，又无极值点，和不稳定分岔失稳有一些相似的地方，都在丧失稳定平衡之后又跳跃到另一个稳定平衡状态。

区分结构失稳类型的性质十分重要，这样才有可能正确估量结构的稳定承载力。随着稳定问题研究的逐步深入，上述分类看起来已经不够了。设计为轴心受压的构件，实际上总不免有一点初弯曲，荷载的作用点也难免有偏心。因此，我们要真正掌握这种构件的性能，就必须了解缺陷对它的影响，其他构件也都有个缺陷影响问题。另—方面就是深入对构件屈曲后性能的研究。

2.2 钢结构稳定计算的影响因素

在设计中一般都是将钢结构看成是完善的结构体系，而事实上并非如此。影响钢结构稳定计算的因素主要有:

1）物理、几何不确定性：如材料(弹性模量，屈服应力，泊松比等)、杆件尺寸、截面积、残余应力、初始变形等。

2）统计的不确定性：在统计与稳定性有关的物理量和几何量时，总是根据有限样本来选择概率密度分布函数，因此带来一定的经验性。这种不确定性称为统计的不确定性，是由于缺乏信息造成的。

3）模型的不确定性：为了对结构进行分析。所提的假设、数学模型、边界条件以及目前技术水平难以在计算中反映的种种因素，所导致的理论值与实际承载力的差异，都归结为模型的不确定性。

文献[1]分析了弹性支承刚压杆的完善与非完善模型的稳定计算问题，得到的屈曲荷载

分别是c r P k l =和()3/22/3m a x 01s in P k l θ=-。两者的荷载—变形曲线非常接近，但是当缺陷

增大时，m a x P 将会大幅度下降，当00.1r a d θ=时，m a x 0.695P k l =；当00.3r a d θ=时，

m a x 0.415P k l =，由此可见，初始缺陷对屈曲荷载的影响很大。

2.3 稳定与强度的区别

轴心受力构件的强度和稳定计算，GB 50017-2003 钢结构设计规范中规定分别

为:n N

f A σ=≤和N f A ϕ≤，从公式的形式上看，两者差不多，但却迥然不同。强度计算是

针对某个特定的截面，仅与该界面的净截面面积有关，反映了结构或者单个构件在稳定平衡状态下由荷载所引起的最大应力是否超过材料的极限强度，属于应力分析；而稳定计算是针对整个结构的，构件在弹性范围内的临界力，可应用著名的欧拉公式:22E E I N l π=，临界力

与材料特性E 、截面特性I 以及长度l 均有关，因此不再是个别截面的问题。稳定分析是要找到外荷载与结构内部抵抗力间的不稳定平衡状态，也就是结构或者构件的变形开始急剧增长的状态，属于变形分析。

2.4 钢结构稳定设计的原则

2.4.1 结构整体布置必须考虑整个体系以及组成部分的稳定性要求。

目前大多数结构是按照平面体系来设计的，如桁架和框架都是如此。保证这些平面结构不致出平面失稳，需要从结构整体布置来解决，亦即设计必要的支撑构件。这就是说，平面结构构件的出平面稳定计算必须和结构布置相一致。就如上述的1988年加拿大一停车场的屋盖结构塌落，1985年土耳其某体育场看台屋盖塌落，这两次事故都和没有设置适当的文撑而造成平面失稳。

由平面桁架组成的塔架，基于同样原因，需要注意杆件的稳定和横隔设置之间的关系。

2.4.2 结构计算简图和实用计算方法所依据的简图相一致，这对框架结构的稳定计算十分重要。

目前在设计单层和多层框架结构时，经常不作框架稳定分析而是代之以框架柱的稳定计算。在采用这种方法时，计算框架柱稳定时用到的柱计算长度系数，自应通过框架整体稳定分析得出，才能使柱稳定计算等效于框架稳定计算。然而，实际框架多种多样，而设计中为了简化计算工作，需要设定一些典型条件。GB 50017．2003规范对单层或多层框架给出的计算长度系数采用了五条基本假定，其中包括：“框架中所有柱子是同时丧失稳定的，即各柱同时达到其临界倚载。”按照这条假定，框架各柱的稳定参数杆件稳定计算的常用方法，往往是依据一定的简化假设或者典型情况得出的，设计者必须确知所设计的结构符合这些假设时才能正确应用。在实际工程中，框架计算简图和实用方法所依据的简图不一致的情况还可

举出以下两种，即附有摇摆柱的框架和横梁受有较大压力的框架。这两种情况若按规范的系数计算，都会导致不安全的后果。所以所用的计算方法与前提假设和具体计算对象应该相一致。

2.4.3 设计结构的细部构造和构件的稳定计算必须相互配合，使二者有一致性。

结构计算和构造设计相符合，一直是结构设计中大家都注意的问题。对要求传递弯矩和不传递弯矩的节点连接，应分别赋予它足够的刚度和柔度，对桁架节点应尽量减少杆件偏心，这些都是设计者处理构造细部时经常考虑到的。但是，当涉及稳定性能时，构造上时常有不同于强度的要求或特殊考虑。例如，简支梁就抗弯强度来说，对不动铰支座的要求仅仅是阻止位移，同时允许在平面内转动。然而在处理梁整体稳定时上述要求就不够了。支座还需能够阻止梁绕纵轴扭转，同时允许梁在水平平面内转动和梁端截面自由翘曲，以符合稳定分析所采取的边界条件。

2.5 钢结构稳定设计特点

2.5.1 失稳和整体刚度：现行规范通用的轴心压杆的稳定计算法是临界压力求解法和折减系数法。

2.5.2 稳定性整体分析：杆件能否保持稳定牵涉到结构的整体。稳定分析必须从整体着眼。

2.5.3 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，还有一些其他特点需要引起重视，首先要做的就是二阶分析，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。这是因为迭加原理的应用应以满足以下条件为前提：

①材料服从虎克定律变成正比；

②结构的变形很小。

而弹性稳定计算一般均不能满足第②个条件，非弹性稳定计算则两个前提都不符合。

了解了一些在钢结构设计中应该明确的一些基本概念，有助于我们在设计中更好地处理稳定方面的问题，随着新型钢结构体系地不断发展，我们对稳定问题的研究要求也不断地提高，之所以在设计中出现结构失稳问题，另一个重要原因就是我们对新型结构稳定知之甚少，也就是目前钢结构稳定研究中存在的问题。

3．钢结构稳定性研究中存在的问题

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的理论体系来分析预张拉结构体系的稳定性。

4）钢结构体系的稳定性研究中存在许多随机因素的影响，目前结构随机影响分析所处理的问题大部分局限于确定的结构参数、随机荷载输入这样一个格局范围，而在实际工程中，由于结构参数的不确定性，会引起结构响应的显著差异。所以应着眼于考虑随机参数的结构极值失稳、干扰型屈曲、跳跃型失稳问题的研究。

以上都是钢结构稳定设计中存在的问题，只有我们进一步地深入研究这些稳定，钢结构稳定理论将会进一步完善，如对于钢结构稳定设计中涉及到随机因素的影响，国外已经引入了钢结构稳定的可靠度设计，这也表明了钢结构稳定设计理论也在不断的完善。

4．结语

钢结构稳定问题是很复杂的,尤其当构件存在初始缺陷、残余应力以及非线性因素的影响时,就更增加了解决稳定问题的难度。另外,在工程结构稳定性的研究领域中,还存在很多尚未解决的难题。比如:大跨度桥梁、大跨度薄壳、大跨度大空间网壳、高层与超高层建筑结构的双重非线性动力稳定性等问题。只有深入研究并解决这些难题,钢结构稳定设计理论才会不断地完善。

参考文献:

[1] 陈骥．钢结构稳定理论与设计[M]．第3 版．北京: 科学出版社，2006．

[2] 陈绍蕃．钢结构稳定设计指南[M]．第2 版．北京: 中国建筑工业出版社，2004．

[3] 沈祖炎．陈扬骥．网架与网壳[M]．上海: 同济大学出版社，1997．

[4] 文枚，李洪昌．钢结构住宅的发展及结构设计概述[J]．山西建筑，2010,36(8) : 97-98．

[5] 陈绍蕃．钢结构设计原理[M]．北京：科学出版社,2000:23-25．

[6] 朱步范,罗建华．钢结构稳定性设计计算要点[J].新疆石油科技,1983,3．

钢结构毕业设计论文

毕业设计 建筑设计 1.前言 如今，钢结构建筑在人们的生活中被广泛应用；钢结构的高层建筑、大型厂房、大跨度桥梁、造型复杂的新式建筑物等如雨后春笋般的出现在世界各地，这足以表明钢结构的发展趋势和美好的未来。 钢结构建筑相比于混凝土结构在环保、节能、高效等方面具有明显优势，且具有材料强度高、重量轻、材质均匀、塑性韧性好、结构可靠性高、制作安装机械化程度高、抗震性能良好、工期短、工业化程度高、外形多样美观等优点，并符合可持续发展的要求。目前，国内大约每年有上千万平米的钢结构建筑竣工，国外也有大量钢结构制造商进入中国，市场竞争日趋激烈，为此通过该项设计，达到能够理论联系实际地将学到的专业理论做一次全面的应用目的。 毕业设计是这大学四年来对所学土木工程知识的一次系统的、全面的考察和总结，是大学重要的总结性教育。通过做毕业设计，使我对钢结构的学习和研究更为的深入，深化了我对土木工程专业知识的认知和理解。在做毕设的过程中通过查阅各种文献资料、规范案例，不仅拓展了我的知识面，也培养了我独立思考、查阅资料的能力。 2.设计概况 本工程为青岛市华原纺织厂职工宿舍楼，采用钢结构框架支撑体系，共5层，各层层高均为3.5m，采用造型时尚的四坡屋顶，建筑结构总高度为19.7（加屋顶），每层建筑面积约为619.92㎡，总建筑面积3099.6㎡，维护结构采用ALC板（150mm）；本建筑设计采用横向8跨，9根柱；纵向2跨，3根柱的柱网布置；室内外高差为0.45m，建筑主要功能为集体居住。 总平面图见图2-1。 图2-1 总平面布置图 3.设计条件

3.1 工程地质条件 （1）拟建场地地型平坦，自然地表标高36.0m 。 （2）地基基础方案分析：宜采用天然地基，全风化角砾岩、强风化角 砾岩或中风化角砾岩为地基持力层，建议采用-1.0m ～-3.0m 柱下独立基 础；其中全风化角砾岩，土层平均厚度 2.1m ，地基承载力特征值 kPa ak f 220 ，可 作为天然地基持力层。 （3）抗震设防烈度为6度，拟建场地土类型为中硬场地土，场地类别为 Ⅱ类。 3.2 气象条件 （1）降水。平均年降雨量777.4mm ，年最大降雨量1225.2mm ；雨量集中期： 7月中旬至8月中旬，月最大降雨量140.4mm ；基本雪压：0.6kN/㎡。 （2）主导风向：夏季为东南风，冬季为西北风；基本风压：0.6kN/㎡。 3.3 楼面基本荷载 荷载一组。恒载：5.0kN/㎡，活载：2.0kN/㎡。 荷载二组。恒载：5.5kN/㎡，活载：2.0kN/㎡。 3.4 其他技术条件 建筑等级：耐久等级、耐火等级均为Ⅱ级，采光等级为Ⅲ级。 4 设计方案 4.1.1柱网布置 本方案采用横向3排柱形式，共两跨且不对称；纵向9排柱，柱距分 两种，即3.6m 和7.2m ，纵向柱网对称布置。该方案主要采用大柱距且3 排两跨的柱网，充分节约钢材以及发挥钢结构宜于应用到大跨度的优点； 并且结构形式简单，计算简图简单，受力分析简便，合理可行。（柱网布置 见图4-1-1）。 图4-1-1 结构柱网布置图 4.1.2 建筑结构形式分析选定 多层钢结构房屋的体系有纯框架体系、框架支撑—-支撑体系、框架剪力墙体系、

钢结构稳定-理论与设计教学设计

钢结构稳定-理论与设计教学设计 一、教学目标 本教学设计旨在通过理论讲解和实践操作，让学生掌握钢结构稳定的相关理论知识和设计方法，能够独立完成简单的钢结构稳定计算和设计。具体目标如下： 1.掌握钢结构稳定的理论知识，包括稳定性基本概念、稳定失效形式、 稳定分析方法等； 2.掌握钢结构稳定设计的基本方法和相关规范，包括LRFD规范、ASD 规范、中国国家标准等； 3.能够独立完成钢结构稳定的计算和设计，包括稳定性分析、引伸性稳 定、弯曲扭曲耦合稳定、局部稳定等。 二、教学内容 1.钢结构稳定的基本概念和稳定失效形式稳定性定义和基本原理压 杆稳定、压弯稳定、剪切稳定、扭转稳定等失效形式 2.钢结构稳定的分析方法直接稳定分析方法引伸性稳定分析方法 弯曲扭曲耦合稳定分析方法局部稳定分析方法 3.钢结构稳定设计方法和规范 LRFD规范和ASD规范的基本概念和应 用中国国家标准的应用钢结构稳定设计的实际应用案例 三、教学方法 1.案例研究法，通过案例分析练习，让学生了解稳定性分析和设计的具 体应用。 2.现场实践教学法，通过参观工程现场和实地勘察，让学生了解结构实 际施工的情况，更好地掌握设计方法和规范。

3.理论教学与实践操作相结合，通过讲解理论知识和操作实践，让学生 深入理解稳定性分析和设计。 四、教学资源 1.课件，包括对应章节的知识点总结、案例分析和练习题等。 2.相关规范和标准，包括LRFD规范、ASD规范、中国国家标准等。 3.案例分析中所涉及到的工程设计图纸和相关数据。 五、教学评估 1.期中测试，测试平时所学的理论知识和实际应用方法。 2.稳定性分析与设计实验，让学生在指导下独立完成稳定性分析和设计 工作，并据此评估学生的操作能力和技术水平。 3.总结性论文，让学生自己确定一个稳定性问题进行研究，并写一篇有 一定深度的论文加以分析。 六、教学时长 本教学设计涵盖了钢结构稳定的基本理论知识和设计方法，预计总时长为30学时，其中实践操作时间不少于1/3。 七、教学团队 1.主讲人：一名具有丰富工程实际经验的教授或高级工程师，主要负责 讲授理论知识和设计方法，指导学生完成实践操作和论文写作等。 2.助教：至少一名熟悉钢结构稳定理论和常用软件的助教，主要负责指 导学生实践操作和完成练习题等。

论文二：钢结构论文

高空大跨度型钢混凝土结构施工方法 中煤建设集团公司何定宇（第二作者） 乌兰察布市广播电视中心位于内蒙古乌兰察布市集宁新区，主楼建筑面积23751㎡，高73.6m，长82.5m，宽22.5m，地下二层，地上十六层。主楼自三层起（标高为10.000m）分为东西两个塔楼，相距22.5m，在十三层顶板及十五层处(标高为57.500m及64.600m)，东西塔楼通过型钢混凝土梁和钢筋混凝土板连成一体，见附图：57.500m梁板平面布置图和GGL2/GGL5详图。 相比于一般的钢结构空中连接体施工，本工程的难点在于型钢混凝土梁和板的模板工程。本工程通过对钢骨混凝土梁、柱进行荷载验算，证明空中连接体部分的施工荷载可以由梁内钢骨承担，故在钢结构安装完毕并验收合格后，采取“吊模”的方式支设钢骨梁和楼板的模板，通过支承于梁内钢骨上的横梁和螺栓吊杆将梁底模支撑架吊挂在钢骨上，梁板模板和浇筑混凝土的施工荷载通过各自的模板支撑体系将荷载传递到梁底模支撑架上，统一由梁内钢骨承担荷载并传递到两侧钢骨柱上。 虽然采用了“吊模”的方式取代高架支模方案，但在高空进行模板支设、拆除，钢筋安装和以后的外装饰装修作业，还需要设置满足施工和安全要求的作业平台。如使用满堂脚手架自二层顶板搭设至空中连接体底部，并考虑对以下各层相应位置梁板的加固措施，约需要钢管105吨，而且此脚手架需要在外装饰完成后才能拆除，占用周转材料时间长，对以下各层施工影响大。故本工程采取了设置空中钢结构工作平台来解决这一问题。 通过各方案的对比，最终确定了设置钢结构空中作业平台，并采用“吊模”方式支设模板的方案。 1钢作业平台的安装 在十二层顶板处，标高为52.000m，设置钢结构平台，以满足空中连接体结构和装饰施工及安全防护的需要。钢作业平台的设计与空中连接体的钢结构型式相同，为支承于两端钢骨柱上的两根主梁和中间分部的次梁和悬挑梁。 作业平台长22.5米，宽15.9米，共设置2根主钢梁，6根次钢梁，12根钢悬挑梁。主梁支承于5轴和8轴的钢骨柱上，与柱钢骨上伸出的牛腿采用螺栓连接，次梁和悬挑

钢结构稳定

1、数学中的平面内与平面外：相对概念，二维与三维的区别，以研究的平面为参照，仅仅是几何上的不同元素的相互关系； 2、楼板：平面内刚度……膜剪切刚度 平面外刚度……抗弯刚度 3、平面内失稳与平面外失稳：针对压弯构件而言 平面内失稳：弯曲屈曲，二维，极值点失稳 平面外失稳：弯扭屈曲，三维，分岔失稳 4、平面内计算长度与平面外计算长度：失稳最重要的一个参数就是长细比，而对于构件而言，与长 细比相对应的就是平面内计算长度与平面外计算长度了，常用的是两种结构体系：（1）在门式刚架结构体系中，柱的平面内计算长度为在刚架平面内的计算长度，根据刚度的比值采用查表法查出柱计算长度系数；平面外计算长度为在平面外支撑点之间的长度（2）在框架结构中，柱无平面内和平面外计算长度的区别，而只有弱轴和强轴(或X轴Y轴)的计算长度.而梁的平面外计算长度同样为侧向支撑点的距离(小梁的高度与支撑小梁的大梁的高度以0.5为界 首先要理解什么是“平面内”和“平面外”。 平面内就是指和载荷作用方向一直的方向，平面外就是和载荷作用方向垂直的方向。 通常所说的楼板平面内的刚度无限大，是指在水平荷载（地震和风等）作用下，在水平面内可以视为刚体，在该平面内的每一点的位移都是相等的，此时它的截面高度可以认为是整个楼的面宽或进深。而平面外方向就是指楼板的结构厚度，结构厚度通常仅仅为十几公分，和整个楼的面宽或进深的十几米或几十米相比起来，就小多了。 刚性楼板：平面内刚度无限大，平面外刚度为零！即忽略了竖向刚度，因此，要考虑楼面梁的翼缘效应！（《高规》5.2.2） 弹性楼板6：真实计算面内刚度和面外刚度——采用壳单元，最符合实际情况，可应用于任何工程；但实际上，在采用本假定时，部分楼面竖向荷载将通过楼面的面外刚度直接传递给竖向构件（柱。墙等），导致梁的弯矩减小，相应的配筋也减小，与实际情况有差别！可应用于板柱结构！ 弹性楼板3：假定无平面内刚度，而平面外刚度是真实的——采用厚板弯曲单元。可应用于厚板转换层结构！ 弹性膜：真实计算平面内刚度，忽略平面外刚度——采用平面应力膜单元计算！可应用于工业厂房结构、体育场馆结构、楼板局部开大洞结构及平面弱连接结构！

钢结构柱稳定性分析

钢结构柱稳定性分析 钢结构柱作为支撑结构的重要组成部分，在工程设计中扮演着至关重要的角色。稳定性是评估钢结构柱性能的一个关键指标，本文将从理论分析和实例应用两个方面，对钢结构柱的稳定性进行深入探讨。 一、理论分析 1.1 稳定性定义和影响因素 钢结构柱的稳定性指其抵抗压力的能力，并且在承受荷载时不会产生无法可靠预测的变形和破坏。稳定性分析时，需要考虑以下因素：- 材料特性：如钢的弹性模量、屈服强度等，这些参数直接影响柱的稳定性。 - 断面形状：柱截面的几何形状和尺寸也会对稳定性产生影响。 - 受力条件：荷载类型、受力方式和作用点位置等都会对柱的稳定性产生影响。 1.2 稳定性分析方法 稳定性分析方法包括理论分析和数值分析两种。理论分析是基于材料力学原理和结构力学原理，通过推导公式和方程，对稳定性进行计算和分析。而数值分析则是通过使用计算机软件，根据给定的模型和方程，模拟柱的应力和变形情况。常用的数值分析方法有有限元法、弹塑性分析法等。 1.3 稳定性失效模式

钢结构柱在受力过程中可能发生不同的失效模式。常见的失效模式有以下几种： - 屈曲失效：柱产生弹性屈曲，继而变形，无法承受更大的荷载。 - 局部失稳：柱截面的一部分，在受到较大荷载作用时出现局部弯曲或局部压扁现象。 - 全局失稳：柱整体失去稳定性，发生侧扭、屈曲或倒塌等现象。 二、实例应用 为了进一步说明钢结构柱稳定性分析的实际应用，以下将以某工程项目中的一根钢结构柱为例，进行稳定性分析。 2.1 工程项目背景描述 某高层建筑项目中，需要设计一根用于支撑楼层的钢结构柱，该柱高15米，使用普通碳素结构钢材料。 2.2 稳定性分析过程 根据柱的高度、材料特性和受力条件，可以采用理论分析和数值分析相结合的方法进行稳定性分析，具体步骤如下： - 步骤一：确定柱的截面形状和尺寸。 根据楼层布置和受力要求，确定柱截面选择为矩形截面，尺寸为300mm * 500mm。 - 步骤二：理论分析计算。

钢结构设计稳定性原则和设计要点

钢结构设计稳定性原则和设计要点 摘要:钢结构广泛应用于工程领域。由于它的强度、韧性和塑性、便携性和节省 施工时间，在建筑行业中发挥着重要作用。但钢结构施工过程中如果稳定性和强 度不匹配，其稳定性无法保证，不仅可能给施工队伍造成经济损失，还可能危及 生命。由于建筑工程的钢结构设计关系到建筑物的稳定性，对建筑物的质量有很 大的影响，所以在实践中研究稳定性设计的原则和要点是非常重要的。本文通过 以建筑工程学视角分析钢结构在建筑工程中的稳定性与要点，解决我国目前领域 内钢结构的应用安全隐患等问题。 关键词：钢结构；建筑工程；稳定性 引言： 自上世纪八十年代改革开放以来，我国经济步入兴盛时期，其中随着农村城市建 设化的发展，我国建筑行业也随之在市场内繁荣。钢材是我国建筑行业不可或缺 的主要原材料，为了减少安全隐患，加强工程质量，行业有必要进行钢结构分析，提高钢结构性能。 一、钢结构的特点概述 （一）钢结构特质简述 在建筑工程应用中以钢材为主的建筑结构类型统称钢结构，传统设计中的钢结构 具有刚性强、硬度强、韧性强、变形能力较好等优点[1]。相较于钢材，钢结构 具有多样性、整体性、相关性、稳定性等特质。我国目前主流的钢结构设计主要 应用钢结构的相关性与稳定性：将钢材通过合理设计搭建承压，从而在整个结构 整体上维持建筑的稳定性。 （二）钢结构设计通过计算简图搭建 钢结构的稳定性与关联性一旦被破坏将对建筑工程造成毁灭性打击，因此，为了 避免不必要的人力浪费与时间损耗，我国目前的建设工程设计主流中不论单层结 构框架还是多层结构框架均以稳定计算为前提。

遵循稳定计算的提前，为了避免钢结构在构建过程中失衡，行业要求将钢结构设 计与计算图纸保持高度一致。在现代化高维超级计算机的帮助下，建筑工程以计 算简图代替了传统分析，得出数据化长宽高、受力点与受压部分，通过三维视图 进行分析、调整、计算、核对等步骤使得计算简图在数据上保持准确性，也让钢 结构框架在设计上、实施过程中保持稳定性、相关性。 二、钢结构稳定性分析 （一）钢结构失稳分类 1.分支点失稳 指的是由于直杆轴心在受到外部压力时对整个钢结构造成的屈曲造成的失稳状态；同时也指平面状态下受到的施压状态造成的屈曲。 2.极值点失稳 指的是在无受压屈曲时，由钢材本身特质（比如塑性、韧性等）决定的极值点， 当外部施压超过材质极值点造成钢结构整体的失稳。 3.跃越失稳 它既不是处于上述两条的失稳状态，也不是由于材质与搭建造成的失稳，而是一 种另类的、扭曲的平衡。 （二）钢结构设计的稳定性原则 在建筑工程中，钢结构的设计要点拥有稳定性、统一性、配合性三大原则。通过 简图平面计算，保持刚结构搭建与图纸的统一性，刚结构互相之间的配合性，进 而维护钢结构建筑工程的稳定性。 在我国建筑行业的主流中，计算图纸是钢结构三大原则最基础的前提要求：通过 图纸上计算，将钢材质关联性特质加以利用，从而保持钢结构整体与构件的配合性；将计算方法与计算结构简图保持高度一致，通过计算钢材本身不同的系数， 稳定分析、计算单层或多层的框架结构[2]；经过上述两种步骤以后，再进行综 合考虑，维系整个建筑工程中钢结构的稳定性，避免由于钢结构失稳所引发的安 全隐患。 三、钢结构设计要点 （一）钢材的负荷设计 1.对称设计 在我国主流建筑工程设计中，为了加大负载、减少屈曲平面，大部分钢结构设计

钢结构稳定理论与设计第六版教学设计

钢结构稳定理论与设计第六版教学设计 一、教学背景 随着国家建设的不断加快，城市化进程不断深入，钢结构已经成为了现代建筑结构体系的重要组成部分。作为一种轻、高、强度大的材料，钢结构的应用范围也越来越广泛，因此对钢结构的稳定性要求也越来越高。本课程旨在通过深入浅出的讲解，使学生掌握钢结构稳定性的理论与设计知识，为未来从事相关建筑工程的专业人员打下坚实的基础。 二、教学目标 通过本课程的学习，学生应当能够: 1.掌握钢结构稳定性的基本理论 2.熟练掌握不同型钢在不同情况下的稳定系数计算方法 3.能够根据实际情况选用合适的型钢并进行计算 4.能够设计钢结构中的稳定杆框架和稳定支架 三、教学大纲 第一章钢结构稳定性基础 1.1 钢结构的定义和基本概念 1.2 钢结构稳定性的基本知识 第二章常见钢材的稳定性计算 2.1 冷弯薄壁钢构件的稳定性计算 2.2 热轧普通钢构件的稳定性计算

2.3 热轧高强度钢构件的稳定性计算 第三章高级稳定性计算方法 3.1 稳定性计算中的一些常用方法 3.2 含杆稳定性分析的方法 3.3 对称和异形截面轴心受压的稳定性分析方法 第四章稳定杆与稳定支架的设计 4.1 稳定杆的设计 4.2 稳定支架的设计 第五章钢结构稳定性实际应用 5.1 钢结构稳定性设计案例 5.2 钢结构稳定性设计的一些实例 四、教学方法 在讲解理论知识时，采用讲解、举例子和讨论的方式。在实际应用时，注重案 例分析和互动实践。采用小班教学的方式，加强师生互动，充分发挥学生的主动性。 五、总结 通过钢结构稳定理论与设计第六版的教学，学生将会对钢结构稳定性的理论和 技术有一个全面的了解和掌握，能够在将来的实际工作中发挥应有的作用。同时，本课程也为学生的继续学习和发展奠定了良好的基础。

钢结构房屋稳定问题分析

钢结构房屋稳定问题分析 钢材具有高强、质轻、力学性能良好等优点，是建造结构物的一种很好的建筑材料。随着建筑科学技术的日益发展，钢结构的建筑结构体系也日趋成熟，广泛地运用于大跨结构、空间结构及高层建筑等。在钢结构中，对于因受压、受弯和受剪等存在受压区的构件或板件，稳定性是一个极其突出的问题。它是决定结构承载力的重要因素，若处理不好，将可能使结构出现整体失稳或局部失稳。 建筑结构用的钢材具有很大的塑性变形能力。当结构因抗拉强度不足而强度破坏时，破坏前呈现较大的塑性变形，属于塑性破坏；但是当结构因受压稳定承载力不足而失稳破坏时，破坏突然且失稳前只有很小的变形，呈现脆性破坏的特征。因此，失稳破坏属于脆性破坏，危险性很大。对于从事钢结构设计、施工和科研的人员，掌握钢结构稳定理论及计算方法也就尤为重要。 1.钢结构稳定问题的类型 钢结构的失稳现象是多种多样的，就其性质而言，弹性稳定问题可以分为以下三类： （1）平衡分岔屈曲 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，这类失稳问题称为平衡分岔屈曲，又称为第一类失稳。平衡分岔屈曲的特点是屈曲前后结构的形态改变。以完善的（即无缺陷、绝对直杆）轴心受压杆件为例，当构件端部的荷载P未达到某一限值时，构件始终保持着直线的稳定平衡状态，如果在其横向施加一微小干扰，构件微弯，但是一旦撤去干扰，构件又会立即恢复到原先的直线平衡状态。如果构件端部的荷载达到限值Pcr，构件会突然发生弯曲，即由原来的直线平衡状态转变到微弯的平衡状态，此时构件屈曲，即丧失稳定。构件所承受的极限荷载Pcr称为屈曲荷载或临界荷载。由于在同一个荷载点出现了平衡分岔现象，所以此类失稳称为平衡分岔失稳。 根据屈曲后结构性能的不同表现，平衡分岔屈曲还可以分为稳定分岔屈曲和不稳定分岔屈曲两种类型： ①稳定分岔屈曲 结构屈曲后，随着变形的进一步增大，荷载也继续增加。完善的直杆轴心受压屈曲和平板在中面受压屈曲，都属于这种情况。完善的直杆轴心受压，在达到屈曲荷载时，构件由直线平衡状态转变到微弯平衡状态，直杆屈曲后荷载的增加量非常小而扰度的增加量却很大，其屈曲后强度不能被利用。对于四边支承的薄板，在均匀的压力作用下达到屈曲荷载，薄板发生凸曲。薄板凸曲后，由于侧边产生的薄膜力对板的变形起到牵制作用，使荷载还有较大程度的增加，所以板的极限荷载Pu可能远超过屈曲荷载，其屈曲后强度比较显著，在工程设计中往往可以利用。 ②不稳定分岔屈曲

钢结构设计中稳定性分析探讨

钢结构设计中稳定性分析探讨 本文分析了钢结构的稳定性及其影响因素，并对钢结构稳定性设计的特点以及相关分析方法和相应计算方法进行简要探讨，保障钢结构设计质量可靠、稳定和安全。 标签：钢结构；稳定性；分析方法；计算 一、钢结构的稳定性及其影响因素 （一）钢结构的稳定性。稳定性是系统受到内外因素的影响扰动后，其运动或者状态能保持在有限边界的区域内或回复到原平衡状态的性能。要分析钢结构设计中的稳定性，首先要明确什么是钢结构的稳定性，哪些因素影响到钢结构的稳定，其次才能对钢结构设计中的稳定性进行分析。我们在这里将整个钢结构工程看做一个完整的系统，当这个系统处于一个平衡的状态时如果受到外来作用的影响时，其运动或者状态能保持在有限边界的区域内或回复到原平衡状态，也就是系统经过一个过渡过程仍然能够回到原来的平衡状态，我们称这个系统就是稳定的，否则称系统不稳定。一个系统要想能够实现所要求的功能就必须是稳定的，钢结构也是如此。 （二）钢结构稳定性的影响因素 1、材质。提到材质，首先要讲强度，所谓构件强度是指单个构件或者结构在稳定平衡状态下由荷载所引起的最大应力是否超过建筑材料的极限强度。而极限强度的取值则取决于所使用材料的特性。不同的材料其构成的分子结构不相同，那么它的强度也不一样。材质质量的好坏直接影响钢结构构件的强度，进而影响整个钢结构的稳定。相同的材料由于加工工艺不同，其强度也有所差别。在结构设计中必须考虑到所使用的材料，如钢、木、石、化工材料等等，不同的材料就有不同的强度。因此，钢结构设计中的建筑材料一般都是高强度材料。 2、形状及连接方式。形状不同结构的重心位置就不相同，并且各种形状的横截面构件，所承受力的程度是不一样的。我们见到的不倒翁其重心位置恰好在椭圆形的中心。还有A字形梯子，为什么载人时能够保持稳定？就是因为设计成A字形，并且中间有拉杆连着，被连接的构件在连接处不能相移动也不能相对转动，这种形状就保持了结构的稳定。三角形是框架结构最基本的形状之一，结实、稳定并且材料最少。形状影响结构，结构不能固定，不稳定，容易失去平衡。 3、支撑面积。支撑面越大越稳定，越小越不稳定。例如大坝设计成梯形，再如埃菲尔铁塔底部支撑面积大。如此说明，结构与地面接触所形成的支撑面的大小影响结构的稳定。我们日常所见勘探仪所用三角架支撑，自行车单脚支撑等就是这个道理。

钢梁整体稳定问题分析

钢梁整体稳定问题分析 [摘要] 在钢结构应用中，最常用的是强度设计；最容易忽略的是稳定问题，尤其是在施工过程中梁柱；而稳定中最容易产生安全问题的，则是钢梁的稳定问题。本文对于钢梁的稳定承载力进行了分析，得到了几种加固方式的可行性和优 先级。 1. 概述 无论是在新建工程还是加固改造工程的应用中，钢结构的强度设计一般都是 经过验算的，但是稳定问题往往容易被忽略。而钢结构的破坏，也就往往发生在 没有形成楼盖结构、相互支撑的施工阶段。工程实践中，框架梁一般都采用实腹梁，其中最常用的是工字钢梁和箱型截面梁，规范和本文以这两种截面为主进行 讨论。 1. 稳定问题的分解及分析 按照《抗规》8.2.5验算，除了层高较大的轻钢框架不能实现‘强柱弱梁’，钢柱塑性承载力往往都大于钢梁，此时，塑性铰产生在钢梁上。因此，稳定问题 主要讨论的就是钢梁的稳定。 由定义可知，失稳本质是屈曲先于屈服，变形破坏先于强度破坏。《钢标》6.2、6.3节区分出钢梁的整体稳定和局部稳定，整体稳定又区分为整体的侧向弯 曲变形的平移失稳和单独下翼缘的平移失稳，而局部稳定对应着受弯受剪下腹板 的屈服失稳。本文针对整体失稳的破坏不同部位，对应采用不同的加固措施。 2.1 无需考虑整体稳定的情况 由《钢标》6.2.3可知，当受压翼缘受到可以阻止侧向位移的刚性约束时， 是可以不考虑整体稳定问题的。

实际工程中，现浇混凝土楼板、预制板需要保证与受压翼缘可靠连接，即可对受压翼缘提供侧向平移的约束；而组合楼盖在施工阶段混凝土没有形成强度之前，仅依靠压型钢板或者桁架钢板提供侧向约束是不满足刚性约束的，在垂直于钢板肋槽或者桁架方向上受到外力，是产生位移的大小与其剪切刚度有关1，对于钢梁的可等效于按照一定间隔布置面外支撑。 2.1.1箱型截面梁的稳定 由于箱型截面梁自身抗扭转能力较好。对于整体稳定，《钢标》6.2.4仅要 求控制高宽比h/b 0和跨宽比l 1 /b 。设计理论和工程实践中都只涉及到调整截面大 小，以满足构造要求，不存在加固的情况。 2.1.2工字梁整体稳定 对于工字梁整体稳定，需要考虑最大刚度主平面内（简称面内）和面外两个方向的影响，由《钢标》6.2.3可知，在外荷载M确定的前提下，需要减小公式左边项。 因此，对于整体稳定的加固思路有： 1. 增加对应方向的截面抵抗矩Wx/Wy 可以选择直接加大梁截面；也可以选择改变板件宽厚比，在等截面面积下质量远离质心； 2）在面外方向，改变板件宽厚比以调整塑性发展系数γ y ； 在面内方向，增大稳定系数ψ b ，减小式6.2.3左边项。 为了增大稳定系数ψ b ，由《钢标》附录C可知：

谈钢结构设计中整体稳定和局部稳定

谈钢结构设计中整体稳定和局部稳定 摘要：建筑行业在发展过程中，规模比较大，所使用的钢结构应用比较广泛， 钢结构构件的稳定性直接影响整个建筑结构的安全，所以在建筑设计过程中需要 稳定钢结构，实现整体建筑符合施工标准，但是钢结构在使用过程中自身存在不 稳定性，容易出现安全事故，所以本文主要研究钢结构在使用过程中，使用一定 方式提升整体以及局部的稳定性，提升建筑质量。 关键词：钢结构；整体稳定；局部稳定 引言： 建筑工程在施工中需要使用钢结构完成建筑，城市的发展，高层建筑物的兴起，都需要使用稳定的钢结构，保证建设安全，但是因为钢结构自身缺陷，会出 现各种安全问题，影响人们的居住环境。工作人员需要使用恰当的技术对钢结构 进行处理，提升稳定性，根据实际情况使用合适的加固方法完成建设。 1 钢结构稳定性概述 在建设中强度主要是指构件在平稳状态中出现的应力，是否在材料的强度设 计值限制范围中，所以强度可以称之为应力作用，强度的大小与材料有关[1]。针 对于稳定性，所呈现的特点与强度不一样，主要是外部荷载与内部结构出现碰撞，出现不稳定现象，产生变形等情况，所以稳定性可以称之为变形作用，比如建筑 结构中使用的轴压柱，在不平衡的状态下将会影响轴压柱出现弯曲，破坏建筑的 整体结构。 图1钢结构 首先钢结构构件强度计算，同时需要计算构件的整体稳定性和局部稳定性进 行分析，构件的稳定性会不会影响整体的结构，需要从建筑的整体研究，同时在 计算分析的时候，需要注意钢结构的其他特点，当所计算楼层各柱轴心压力设计 值之和乘以按一阶弹性分析求得的所计算楼层的层间侧移的积与产生层间的所计 算及以上各层的水平力之和乘以所计算楼层的高度的积的比值大于0.1时，应进 行二阶弹性分析，此种分析过程中的作用性比较明显，最关键的是结构的柔性产 生的大变形量，对结构内力的影响不能忽视，同时注意使用迭加原理，能够对结 构的弹性进行计算。在此过程中需要对失稳以及整体的刚性进行分析，使用轴心 压杆的稳定计算法计算临界压力，在计算的过程中将相关概念理解，能够快速解 决失稳现象，新型钢结构在市场中不断应用，所起的效果更加明显，提升结构的 稳定性。 2 钢结构稳定设计 2.1 对钢结构的整体进行设计 钢结构稳定性直接影响整个建筑结构的安全质量，所以在设计过程中需要将 结构中包含的所有组成部分考虑在内，实现整体体系的稳定性，达到规范要求， 目前我国很多钢结构在设计的时候主要使用平面体系，比如在设计门式钢架结构 的时候使用此种体系[2]。为了防止失稳现象的出现，需要将整体结构考虑在内， 设计支撑构件，有针对性的完成设计，保证平面结构中所使用的构件结构布置在 计算过程中实现一致。针对于塔架的设计，需要使用平面桁架，同时设置横隔装 置与杆件，注意两者之间的稳定性，保证塔架满足规范要求。 2.2 实用计算 在设计中所使用的计算简图应该与结构中所受力状态一致，能够保证结构在

钢结构工程检测与加固结课论文

钢结构工程检测与加固结课论文

钢结构工程事故的分析与处理 摘要：本文从疲劳、失稳、锈蚀在钢结构工程设计、加工制作、安装施工、正常使用、老化阶段中会导致结构的损伤与破坏，从而造成事故。并对事故的类型、原因进行了解剖，以及对事故的处理。 关键词:钢结构；疲劳、失稳、锈蚀、事故、分析、处理 1.事故的一般原因分析 设计阶段存在的问题：结构选型及设计方案不合理；计算简图不当，计算结果错误；荷载取值与受力情况不符；材料选用不妥，不能满足工程要求；结点构造不合理，造成致命缺陷；对施工阶段的特点和使用阶段的特殊要求欠考虑。 制作阶段存在的问题：不按图纸要求制作，任意修改施工图；制作尺寸偏差过大；制作工艺不良，设备落后；缺少熟练的技术工人和高素质的管理人员不能严格遵守施工及验收规范；不按照有关标准规范检查验收；存在偷工减料行为。安装阶段存在的问题：安装顺序及工艺不当；吊装、定位、校正的方法不正确；临时支撑刚度不足，安装中的稳定性差；现场焊接及螺栓施工质量达不到设计要求防火及防腐做法不达标；存在偷工减料行为。 正常使用阶段的事故原因：使用不当引发过大地基下沉；超载使用；任意开洞、局部改造削弱了构件截面和结构整体性；生产条件改变，但未进行必要的鉴定与加固；生产操作不当，造成构件或结构损坏但未及时修复；使用条件恶劣，又不认真执行结构定期检查维修规定；不可抗力。如战争、火灾、水灾、地震等。[1]. 2.钢结构的疲劳破坏事故 在反复交变荷载的作用下，在应力水平远低于钢材的极限抗拉强度甚至屈服点的情况下发生的钢结构或构件的破坏现象，称为疲劳破坏。疲劳破坏与钢材的静力强度和最大静力荷载并无明显关系，而主要与应力幅、应力循环次数和构造细节有关。因此，必须从构造细节出发，尽可能地减小应力集中，从而改善结构构件的疲劳性能。在设计过程中，应选用优质钢材，减少材质缺陷；采取合理的构造做法，避免焊缝集中，减少截面突变；在制作、安装过程中，应使缺陷、残余应力的影响减小到最低程度，尽量避免产生附加应力集中；对焊缝进行修补，以缓解因缺陷产生的应力集中。 疲劳砸坏的影晌因素分析。疲劳是一个十分复杂的过程，从微观到宏观，搜劳破坏受到众多因素的影响，尤其是对材料和构件静力强度影响很小的因素，对疲劳影响却非常显著，例如构件的表面缺陆、应力集中等。影响钢结构疲劳破坏的主要因素是应力帽、构造细节和循环次数，而与钢材的静力强度和最大应力无明显关系。应力集中对钢结构的疲劳性能影响显著，而构造细节是应力集中产生的根源。构造细节常见的不利因素如下:钢材的内部缺陆，如偏析、夹渣、分层、裂纹等；制作过程中剪切、冲孔、切割；焊接结构中产生的残余应力；焊接缺陷的存在，如气孔、夹渣、咬肉、未焊透等；非焊接结构的孔洞、刻槽等；构件的截面突变；结构由于安装、温度应力、不均匀沉降等产生的附加应力集中。 如1965年日本为美国建造的Sedeo型半潜式平台在交货途中破损没，1980年Alexan-derkeyland号半潜式平台在北海沉没[3].除了在航空领域，海洋领域多发生疲劳事故外，疲劳失效也频繁发生在铁路公路桥梁和发电站管道上，由于一个鱼眼杆的应力腐蚀裂纹的作用，1967年美国西弗吉尼亚州普莱曾特

钢结构结课论文

钢结构结课论文 姓名： 班级： 学号： 指导教师: 预应力钢结构在我国的应用和发展 摘要：目前预应力钢结构发展迅速, 应用广泛。本文通过对预应力钢结构的应用、特点、类型、经济效益进行阐述, 提出了尚待开发与研究的领域, 随着科技进步, 工

业发展, 预应力钢结构学科将更加深入地发展和提高。 关键词：钢结构; 预应力钢结构 钢结构本身具有较为优越的特点, 是一种比较理想的结构。目前广应用于桥梁、电视台、体育馆以及各种大跨度结构和高层结构中。而将预应力技术引入钢结构, 能使钢材的拉、压强度同时得到充分利用, 还能调节结构的刚度, 有效节约钢材, 增加结构稳定性, 减少结构变形。预应力钢结构家族中的索膜体系、吊挂体系和网架网壳体系, 还以其新颖奇巧的建筑造型, 有着强烈的美感。在当前的大规模工程建设中有着非常广阔的应用前景。 1. 预应力钢结构发展概况 预应力技术不仅局限于混凝土结构, 而且广泛应用于钢结构中。预应力钢结构随着科学技术的飞速发展, 工程建设要求扩大钢结构的应用, 而又应该尽量节约钢材。解决矛盾的主要途径是: 不断研究和改进现有的钢结构型式和设计理论, 并创造新型的钢结构形式（包括组合或复合结构）。除节约钢材减轻自重外还扩大其应用的范围, 创造新型的独特建筑风格。在此过程中, 预应力技术必不可少, 各种型式的预应力钢结构或预应力组合结构的研究与应用也应运而生。五六十年代预应力钢结构学科的研究工作开展较为广泛, 从实腹梁、桁架等领域扩展到钢架、悬索结构、大跨空间结构、塔桅结构、高层建筑、桥跨结构、起重设备结构、储液库和大直径高压管道结构等领域。发展初期, 各国都偏重于理论和基本杆件的研究和试验, 以后逐步进入实用阶段。现在世界各地已陆续兴建了不少预应力钢结构工程。我国在50 年代后期, 也开始预应力钢结构的研究与开发并在一批工矿企业的运输斜栈桥和吊车梁上采用了预应力技术。同时对一批旧有的桥梁及建筑物在战后人力物资匮乏的条件下采取了预应力加固措施。对这一领域的开拓工作, 我国其实起步不晚, 只因多种原因, 曾一度进展滞缓。近年来, 随着经济建设的高速发展, 预应力钢结构技术再次受到各地的重视和应用。 2. 预应力钢结构的应用预应力钢结构学科自诞生以来, 已经走过了50年历程, 尤其近年来新材料、新工艺、新结构发展迅速, 预应力钢结构的应用范围几乎已覆盖了全部钢结构领域。对于需要大跨度及大体量无阻挡空间, 如体育馆、歌舞剧院等; 重级荷载及超重负荷条件, 如桥梁、多层停车场等; 活动及移动结构物, 减轻自重是重要原则, 如塔吊、开启式体育馆、临时性展览厅等; 高耸结构物、稳定性及

建筑钢结构毕业论文

建筑钢结构毕业论文 建筑钢结构毕业论文 钢结构建筑一种新型的建筑体系有可通房地产业、建筑业、冶金业之间的行业界线，集合成为一个新的产业体系，这就是业内人士普遍看好的钢结构建筑体系。为大家分享了建筑钢结构的毕业论文，欢迎大家欣赏！ 【摘要】钢结构因具有自重轻、强度高、工业化程度高等优点，在建筑 工程中得到了广泛的应用，另一方面，因其结构失稳破坏造成的人员伤亡、财产损失的事故案例也层出不断，而失稳破坏的原因通常是结构设计缺陷所致。论文通过对钢结构稳定性设计的概念、原则及分析方法的总结，结合工程设计实践谈谈对钢结构稳定性设计的体会本文在分析钢结构强度与稳定的区别、钢结构稳定性研究中存在的问题、钢结构设计的原则与特点的基础上，对钢结构的设计进行阐述。 关键词钢结构；结构稳定；结构设计；加固 Stability Design of Steel Structures Liu Shao-chong （Jincheng Institute of Architectural DesignJinchengShanxi048000） 【Abstract】Because of the steel structure has light weight，high strength， high degree of industrialization advantages.It is a wide range of applications in building， on the other hand， because of structure instability and failure caused people died and property loss，and instability and failure is the usual cause of structure design. Based on the stability of steel structure design concept， principle and analysis methods of the summary， according to the engineering design practice of steel structure stability represent the experiences in the design based on the analysis of the steel structure strength and stability of the difference between the steel structure stability， the problems existing in the research， the principle of steel structure design and characteristics of the foundation， on the steel structure design in this paper. 【Key words】Steel structure；Stable structure；Structure design；Reinforcement 1. 前言

ansys分析钢结构稳定问题

ANSYS软件分析轴压和压弯构件的 稳定性问题

摘要：轴心受压杆件和压弯杆件广泛应用于工程中，本文通过ansys软件对该两种杆件进行分析，对于轴心受压杆件，运用beam189、solid95、shell65单元，进行弹性稳定分析和非线性分析，得到其屈曲荷载和变形情况；对于压弯杆件，在集中荷载和分布荷载的条件下，运用beam3单元进行非线性分析，得到其最大弯矩值，通过和理论值相比较，验证其正确性。 关键词：ANSYS；轴心受压杆件；压弯杆件；非线性分析 Abstract：Axial strut pieces and bending rods are widely used in engineering. This paper, using ANSYS software, analyzes the two rods. For Centrally Compressed Members, this paper using beam189, solid95, shell65 unit, carries out elastic stability analysis and nonlinear analysis, getting the buckling load and deformation. For the bending rod under conditions of concentrated loads and distributed loads, nonlinear analysis was conducted using beam3 unit, getting its greatest moment, and was compared to theoretical value to verify its correctness. Keywords: ANSYS;Centrally Compressed Members; the bending rod member; nonlinear analysis 钢材具有高强度、质轻、力学性能良好的优点，是制造结构物的一种极好的建筑材料，所以广泛运用于工程实例中，它和钢筋混凝土结构相比，对于充任相同受力功能的构件，具有截面轮廓尺寸小、构件细长和构件柔薄的特点。对于因受压、受弯和受剪等存在受压受压区的构件或板件，如果技术上处理不当，可能使钢结构出现整体失稳或局部失稳。失稳前结构物的变形可能很微小，突然失稳使结构物的几何形状急剧改变而导致结构物完全丧失抵抗能力，以致整体塌落。钢结构的稳定性能是决定其承载力的一个特别重要的因素[1]。对于钢结构稳定性的研究也就极其重要。而轴压杆件和压弯杆件是钢结构的基础，对此杆件进行稳定性分析也就是不可避免的和尤为重要的。所以，非常有必要利用大型通用ANSYS软件对这两类杆件进行分析，得到一系列的研究成果。 一、基本理论 结构在荷载作用下由于材料的弹性性能而发生变形，若变形后结构上的荷载保持平衡，这种状态称为弹性平衡。如果结构在平衡状态时，受到扰动而偏离平衡位置，当扰动消除后仍能恢复到原来平衡状态的，这种平衡状态称为稳定平衡状态。根据失稳的性质，结构的稳定问题可以分为平衡分岔失稳，极值点失稳和跃越失稳三种情况。结构的弹性稳定分析属于平衡分岔失稳，在ANSYS中对应的分析类型是特征值屈曲分析（Buckling Analysis）[2]。

毕业论文(设计) 钢结构课程设计--梯形屋架设计任务

毕业论文（设计）钢结构课程设计--梯形屋架设计任 务 梯形屋架设计任务 1 设计资料 梯形屋架，建筑跨度为18m，端部高度为1.99m，跨中高度为2.89m，屋架坡度i 1/10,屋架间距为6m，屋架两端支撑在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm ×400mm，混凝土采用。屋架上、下弦布置有水平支撑和竖向支撑（如图1-1所示）。 屋面采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，120mm厚珍珠岩（）20mm 厚水泥砂浆找平层，屋面雪荷载为，钢材采用3号钢（Q390）。 2设计要求 2.1 屋面雪荷载取值：按分组序号，取用设计资料屋面雪荷载+0.1×分组序号（第2组，屋面雪荷载取值为：+0.1×2 ）。 2.2 设计中，应绘制出必要的节点详图等图纸。 2.3 其他条件与设计资料相同。 3 荷载计算 3.1 永久荷载 预应力钢筋混凝土大型屋面板： 三毡四油防水层及及找平层（20mm）

120mm厚泡沫混凝土保温层： 3.2 可变荷载 屋面雪荷载： 3.3 荷载组合 永久荷载可变荷载为主要荷载组合，屋架上弦节点荷载为： 4 内力计算 桁架杆件的内力，在单位力作用下用图解法（图2-1）求得表3-1。 如图2-1 表3-1 杆件轴线长 F荷载内力（kN） 弦 杆①1358 0 ③1507 -219.323 ④ 1508 -219.323 ⑥1507 -317.055 ⑦1508 -317.055 ⑨1507 -320.896 下 弦 杆②2850 +127.613 ⑤3000 +280.577 ⑧ 3000 +326.711 斜 杆 a 2519 -229.156 b 2602 +161.628 c 2859 -119.159 d 3118 +66.399 e 3118 -24.318 f 3118 -16.317 竖

钢结构论文-浅析温度对钢结构稳定性的影响

浅析温度对钢结构稳定性的影响 工程管理专业硕士张诚 2014282100114 摘要:钢结构越来越被广泛使用，钢结构的稳定性也越来越被重视。本文主要阐述了温度对钢结构稳定性的影响，再在此基础上，浅层次地探讨研究尺度效应下温度对钢结构稳定性的影响的思路。 关键词:钢结构，稳定性，温度，尺度效应 Abstract:The stability of the steel structure is payed more and more attention to,for the steel structure is more and more widely used.This thesis mainly expounds .On this basis，the thesis also discusses the thought of researching the effect the temperature takes to the stability of the steel structure under the scale effect in shallow level. Keyword:steel structure,stability,temperature, scale effect

0 引言 众所周知，现代钢筋混凝土结构成为建筑主体结构形式，但钢结构以承载力大，抗震性好、施工安装方便、工期短，且空间大、视觉效果好、给人以美的感观等独特的优势占据着建筑界一席之地。中国钢结构起步比较晚，在上世纪50 年代，中国还处于一穷二白时期，钢材紧缺，钢材仅用于国防建设和工厂机械的生产。到了上世纪80 年代，中国钢结构才有了零的突破，上世纪90 年代，钢结构生产约达到100×104t，而到2004 年具不完全统计，国内生产钢结构产量达900×104t，增长了约9 倍；钢结构房屋在上世纪80 年代只有240×104m2，现在平均每年就新增加2400×104m2，增加了10 倍。现在我国主要的钢铁大型生产企业有首钢、宝钢、鞍钢、武钢、河北钢铁集团等，钢铁产量以年均8%的速度向前迅猛发展。目前钢结构在国内外大型工程中得到广泛的运用，随着世界经济的飞速发展，在经济建设当中需要大量的钢结构厂房，尤其是在钢厂、造船厂、飞机制造厂等需要大跨度结构厂房。这就需要建造高度更高、跨度更大的飞机装配车间和飞机库。此外，如造船厂的船体结构车间和大城市中的大型停车场等建筑，也都需要采用大跨度结构。在这些大跨钢结构体系当中几乎采用了所有的结构形式，包括轻钢结构、钢框架、钢拱结构、钢网架及悬索结构等。 对于那些存在受压区的结构或超大型钢构件，如果处理不当，可能会引起钢结构的局部或者整体失稳，一旦失稳，结构或者构件的几何形状将会出现剧烈改变从而完全丧失承载能力。因此，钢结构的稳定性能是决定其承载能力的重要因素。尤其需要注意的是：在超大型钢结构体系要求着重考虑温度产生的结构变形和位移，支座控制条件和产生的温度应力，柱和梁的整体稳定性、局部稳定性以及屈曲和挠度、长细比、柱轴压比和层间位移比、层间角位移。 1 温度对钢结构的影响的研究 1.1研究背景 随着越来越多的大跨钢结构被广泛应用，温度变化问题也成为大跨钢结构不可忽视却往往被忽视的问题。国家规范《钢结构设计规范》（GB50017-2003）第8.1.5 条严格规定了温度区的长度，目的是有效的控制温度变形、减少温度应力。钢结构构件两端被约束，没有伸张的余地，在夏季高温环境下产生较大的变形，钢结构内部产生较大的温度应力不能释放，当夜晚来临的时候，钢结构由于温度降低而收缩，又产生新的温度应力，在多次温度应力交