鋼結構構件的截面纖薄而開闊,故二手鋼結構的穩定問題較其他結構類型更為突出。雖然有關鋼結構穩定研究的**新成果已經反映在我國現行國家標準,但由于某些工程設計人員及施工人員對鋼結構穩定的特點理解不透徹,給鋼結構工程帶來了發生失穩破壞的隱患。
一、二手鋼結構失穩具有突然性和災難性
失穩破壞具有突然性,具有典型的脆性破壞特征。以圖1所示的完善的軸心受壓構件發生分支點失穩破壞為例,當P < Pcr時,完善軸心受壓構件是穩定的;當P =Pcr時,該構件達到失穩破壞的臨界狀態;當P > Pcr時,該軸心受壓構件突然發生側向撓曲,構件喪失承載能力。這種喪失承載能力的過程是在沒有任何先兆的情況下瞬間發生,具有突然破壞的特性。
二、鋼結構穩定具有多樣性
鋼結構的失穩,在形式上具有多樣化的特點。例如軸心受壓構件常見的失穩形式是彎曲失穩,但不是**的失穩形式,還有扭轉失穩和彎扭失穩。壓彎構件存在彎矩作用平面內的彎曲失穩和彎矩作用平面外的彎扭失穩;剛架表現出無側移的對稱失穩和有側移的反對稱失穩;拱結構也表現出對稱形式的失穩和反對稱形式的失穩;薄板有受壓失穩和剪切失穩;失穩既有局部失穩又有整體失穩等,這些都是穩定問題多樣性的表現。
三、鋼結構穩定具有整體性
對于結構來說,它是由各個構件組成的一個整體,當一個構件發生失穩變形后,必然牽動和它剛性連接的其他構件。構件的穩定性不能就某一個構件孤立地去分析,應當考慮其他構件對它的約束作用,這種約束作用是要從結構的整體分析中去確定,這就是結構穩定的整體性。
結構穩定的整體性在剛架穩定分析中表現得十分明顯,在分析剛架的穩定時既要考慮同層柱之間的相互影響,又要考慮層與層間柱的相互影響,還要考慮梁柱之間的相互約束作用,表現出整體性分析的特點。穩定問題的整體性不僅表現在構件之間的相互約束,也表現在圍護結構對承重結構的約束作用,只是這種約束作用目前在設計中被忽略了。穩定問題的整體性要求穩定分析應該從整體結構著眼。
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