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武漢抗拉球型支座-鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計的基本概念

抗拉球型支座-鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計的基本概念

強度與穩(wěn)定的區(qū)別

　　強度問題是指結(jié)構(gòu)或者單個構(gòu)件在穩(wěn)定平衡狀態(tài)下由荷載所引起地最大應(yīng)力(或內(nèi)力)是否超過建筑材料的極限強度,因此是一個應(yīng)力問題。極限強度的取值取決于材料的特性,對混凝土等脆性材料,可取它的最大強度,對鋼材則常取它的屈服點。穩(wěn)定問題則與強度問題不同,它主要是找出外荷載與結(jié)構(gòu)內(nèi)部抵抗力間的不穩(wěn)定平衡狀態(tài),即變形開始急劇增長的狀態(tài),從而設(shè)法避免進入該狀態(tài),因此,它是一個變形問題。如軸壓柱,由于失穩(wěn),側(cè)向撓度使柱中增加數(shù)量很大的彎矩,因而柱子的破壞荷載可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于它的軸壓強度。顯然,軸壓強度不是柱子破壞的主要原因。

　　抗拉球型支座- 穩(wěn)定性是鋼結(jié)構(gòu)的一個突出問題。在各種類型的鋼結(jié)構(gòu)中,都會遇到穩(wěn)定問題。對于這個問題處理不好,將會造成不應(yīng)有的損失。現(xiàn)代工程史上不乏因失穩(wěn)而造成的鋼結(jié)構(gòu)事故,其中影響最大的是1907年加拿大魁北克一座大橋在施工中破壞,9000噸鋼結(jié)構(gòu)全部墜入河中,橋上施工的人員75人遇難。破壞是由于懸臂的受壓下弦失穩(wěn)造成的。而美國哈特福特城的體育館網(wǎng)架結(jié)構(gòu),平面92m×110m,突然于1978年因破壞而落地,破壞起因可能是壓桿屈曲。同樣1988年加拿大一停車場的屋蓋結(jié)構(gòu)塌落,1985年土耳其某體育場看臺屋蓋塌落,這兩次事故都和沒有設(shè)置適當(dāng)?shù)闹�撐有關(guān)。在我國1988年也曾發(fā)生l3.2×l7.99m網(wǎng)架因腹桿穩(wěn)定位不足而在施工過程中塌落的事故。從上可以看出,鋼結(jié)構(gòu)中的穩(wěn)定問題是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中以待解決的主要問題,一旦出現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)事故,不但對經(jīng)濟造成嚴(yán)重的損失,而且會造成人員的傷亡,所以我們在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中,一定要把握好這一關(guān)。目前,鋼結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)過的失穩(wěn)事故都是由于設(shè)計者的經(jīng)驗不足,對結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的穩(wěn)定性能不夠清楚,對如何保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定缺少明確概念,造成一般性結(jié)構(gòu)設(shè)計中不應(yīng)有的薄弱環(huán)節(jié)。另一方面是由于新型結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),如空間網(wǎng)架,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)等,設(shè)計者對其如何設(shè)計還沒有完全的了解。本文針對這些問題提出了在設(shè)計中應(yīng)該明確在鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計中的一些基本概念,以及對新型鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究應(yīng)該了解的一些問題和相應(yīng)的解決方法。只有這樣我們在設(shè)計中才能更好處理鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題。