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鋼結構的穩定問題

發布時間:2013-11-15      新聞來源:一覽鋼構英才網

   

    由于鋼結構的構件細長,所以穩定性是鋼結構的一個突出問題,在各種類型的鋼結構中,都會遇到穩定問題。對這個問題處理不好,將造成不應有的損失。現代工程史上不乏因失穩而造成的鋼結構事故,其中影響很大的是1907年加拿大魁北克一座大橋在施工中破壞,9000t鋼結構全部墜入河中,橋上施工的人員有75人遇難。破壞是由于懸臂的受壓下弦失穩造成的。下弦是重型結構式壓桿,當時對這種構件還沒有正確的設計方法。綴條用得過小是出現事故的主要原因。

    另外,設計經驗不足、性能還不十分清楚的新結構形式,也會出現容易失穩破壞事故。大跨度箱形截面鋼梁橋就曾在1970年前后出現多次事故。這些箱形梁設計上存在的主要問題之一是對有縱加勁的受壓板件計算沒有考慮幾何缺陷和殘余應力不利作用。認真總結失敗的教訓,結合進行必要的研究工作,就能得出規律性的人事,以指導以后的設計。還有軸心壓桿的扭轉屈曲,是人們了解得還不多的一個問題。美國哈特福特城的體育館網架結構,平面尺寸為92m*120m,突然于1978年破壞而落到地上,破壞起因雖然可以肯定是壓桿屈曲,但究竟為何屈曲還是眾說紛紜。桿件的截面為四個角鋼組成的十字形,這種截面抗扭剛度低,有人認為扭轉屈曲是起因:也有人認為起支撐作用的桿有偏心,未能起到預期的減少計算長度的作用才是起因:也有學者闡明這兩個因素都起相當作用,而且提出了相應的穩定性計算方法。

    鋼結構因抗拉強度不足而破壞時,破壞前呈現較大變形,但是鋼結構因受壓穩定性不足而破壞時,可能在失穩前只有很小的變形,即呈脆性破壞的特性。


 

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