簡介：鋼結構失穩(wěn)形式存在多樣性外，還應了解下列四個方面的特點：（1）穩(wěn)定問題要考慮構件及結構的整體作用；（2）穩(wěn)定計算要按二階分析進行；（3）考慮初始缺陷的極值穩(wěn)定計算正在取代完善構件的分岔點穩(wěn)定計算；（4）穩(wěn)定性不僅通過計算來保證，還需要從結構方案布置和構造設計來配合。

　　關鍵字：鋼結構穩(wěn)定，軸心壓桿，計算長度，受彎構件，框架穩(wěn)定

　　一． 鋼結構穩(wěn)定問題的待點

　　失穩(wěn)形式存在多樣性外，還應了解下列四個方面的特點：

　�。�1）穩(wěn)定問題要考慮構件及結構的整體作用；

　�。�2）穩(wěn)定計算要按二階分析進行；

　�。�3）考慮初始缺陷的極值穩(wěn)定計算正在取代完善構件的分岔點穩(wěn)定計算；

　�。�4）穩(wěn)定性不僅通過計算來保證，還需要從結構方案布置和構造設計來配合。

　　二． 軸心壓桿的穩(wěn)定計算

　�。�1）影響軸心壓桿穩(wěn)定承載力的最主要因素是殘余應力，它是把穩(wěn)定系數(shù) 分成a、b、c三類的依據(jù)，殘余壓應力越大，位置距形心軸越遠， 值越低。

　�。�2）軸心壓桿不僅會發(fā)生彎曲失穩(wěn)，也可能發(fā)生扭轉失穩(wěn)。在采用單軸對稱截面時．需要特別注意扭轉的不利作用。

　�。�3）設計格構柱時，需要了解幾何缺陷的不利影響和柱肢壓縮對綴條的影響。

　　三． 軸心壓桿的計算長度

　　關于壓桿計算長度的確定，需要明確以下幾點：

　�。�1）確定桿系結構中的桿件計算長度時，應把它和對它起約束作用的構件一起作穩(wěn)定分析。這是穩(wěn)定性整體計算的一種簡化方法。壓桿一般不能依靠其他壓桿對它的約束作用，除非兩者的壓力相差懸殊。

　　（2）節(jié)點連接的構造方式會影響桿件的穩(wěn)定性能。因此，桿件計算長度和構造設計有密切聯(lián)系。比如桿件在交叉點的拼接會影響它的出平面彎曲剛度并使計算長度增大。又如起減小計算長度作用的撐桿的連接有偏心，會降低它的有效性。

　�。�3）塔架桿件的計算長度有不同于平面桁架（屋架）的特點．主桿和腹桿都各有其特殊之處。此外、塔架中單角鋼桿件預期繞平行軸失穩(wěn)時，需要考慮扭轉的不利影響。

　　（4）桁架體系的支撐構件和塔架中的橫隔構件都對桿件的計算長度有直接影響。確定桁架桿件出平面計算長度時，需要特別注意桿系的相互關系

　　四. 受彎構件的整體穩(wěn)定

　�。�1）梁的穩(wěn)定承載力與梁的截面形式、彎矩分布和荷載作用部位等多種因素有關，并受其影響。

　�。�2）簡支梁的支承條件必須保證梁端不能繞縱軸扭轉，才符合規(guī)范 系數(shù)的計算前提。懸臂梁根部是否完全嵌固，對它的穩(wěn)定承載力也影響極大。這些均應結合構造進行分析。

　�。�3）當梁的截面由整體穩(wěn)定控制時，不宜做成變截面的。梁端切去一部分翼緣也會使穩(wěn)定承載力下降。

　�。�4）支撐可以起到防止梁整體失穩(wěn)的作用，但與其設置部位有關；梁上采用鋪板作文撐時，鋪板應滿足一定剛度要求，才能起到防止梁失穩(wěn)的作用。

　　五. 兼承軸力和彎矩的構件穩(wěn)定

　�。�1）壓彎構件的穩(wěn)定計算需要引進適當?shù)牡刃�彎矩系�?shù) （或 ）.

　�。�2）單軸對稱的冷彎薄壁壓彎構件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定計算不同于熱軋或焊接構件。

　�。�3）規(guī)范給出的框架柱計算長度是由典型框架計算得出的（其各柱 相同），對于非典型的情況，該系數(shù)需要修正。

　�。�4）橫梁受有軸線壓力的框架和附有搖擺杠的框架，設計柱子時不能直接采用GBJl7—88規(guī)范規(guī)定的計算長度。

　　六．框架穩(wěn)定

　�。�1）承受重力荷載作用的框架彈性穩(wěn)定，可以用轉角位移法分析。

　　（2）有水平荷載作用的框架穩(wěn)定問題，宜用二階彈塑性分析。二階效應可以通過放大系數(shù)加以考慮，但還應計入缺陷影響。單層和雙層的簡單框架常可用Merchsnt法計算極限承載。

　　（3）現(xiàn)在通行的用一階分析計算框架內力，再用計算長度法計算柱子的穩(wěn)定的方法，—般可以保證框架穩(wěn)定，但要注意的是它低估了橫梁的內力。

　�。�4）軸線壓力使框架構件剛度下降，這一二階效應在框架計算中不應忽視。

　　七．板件的穩(wěn)定

　�。�1）影響受壓板件穩(wěn)定的主要因素是寬厚比而不是長厚比。

　�。�2）組成構件的各板會因相互牽制而同時失穩(wěn)，弱板受到強板約束而提高臨界應力，強板因提供約束而降低臨界應力。

　�。�3）加勁助必須有足夠剛度，才能對板件起完全支承作用。

　�。�4）設計重型桁架和帶撐框架的節(jié)點時，必須特別重視節(jié)點板的穩(wěn)定性。

　　八．板件屈曲后的強度與利用

　�。�1）寬厚比大的受壓、彎或剪的板件都具有屈曲后強度。四邊支承板的屈曲后強度高于一縱邊自由的板。

　　（2）單軸對稱截面利用板件屈曲后強度，需要考慮有效截面形心移動的不利影響。

　�。�3）利用薄腹板梁的屈曲后強度時，對梁的加勁肋。尤其是端加勁助，必須考慮拉力帶的效應。

　　九．穩(wěn)定設計中的支撐

　�。�1）設置支撐可以提高壓桿、梁和框架的穩(wěn)定承載能力。支撐設置得當可以獲得節(jié)約鋼材的效果。

　�。�2）支撐并非不受力的構件。它作為支承構件的彈性支座，應滿足一定的剛度要求，同時還應具有必要的承載力。

　�。�3）只對一根構件起支承作用（減小自由長度作用）的支撐，按規(guī)范規(guī)定的容許長細比和壓桿剪力V設計，能夠滿足要求。但是對多根構件起支承作用的支撐則未必能滿足要求。

　�。�4）軸心受壓構件的支撐桿有偏心時，其支撐作用有所下降，但梁的支撐卻以設在上翼緣平面為好。

　　（5）阻止框架柱失穩(wěn)時出現(xiàn)側移的斜撐體系，除承受風力和其他水平力外，還應承受一定的支撐力。

　　十．塑性設計和抗震設計中的穩(wěn)定問題

　　（1）在塑性設計的結構中，構件及其組成板件必須在形成塑性鉸和鉸的轉動過程中保持穩(wěn)定。為此，板件寬厚比的限值和側向支撐間距的限值都比常規(guī)設計要嚴格。

　�。�2）單層的一、二跨框架的整體穩(wěn)定承載力通常接近形成機構的承載力；按現(xiàn)行GBJl7—88規(guī)范設計的框架，不必進行整體穩(wěn)定驗算。但跨數(shù)很多的框架中間柱剛度較小，需要考察是否有整體失穩(wěn)的可能性。

　�。�3）抗震設計和塑性設計在穩(wěn)定問題上有很多相似之處，但也有其不同特點。尤其是支撐斜桿，既允許它在強烈地震作用下屈曲，又要賦與較好的吸能能力。