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摘要：钢结构因其有较强的抗震性、自重较轻及强度高等优势，被广泛应用于建筑工程中。而各类钢结构中都会存在稳定性问题，一旦处理不当就会造成失稳，引起人员伤亡和财产损失，给工程带来巨大的损失。就此，本文对影响钢结构稳定性设计因素进行了较为深入的探究，希望能给同行人员提供一点参考。
关键词：钢结构；稳定性设计；影响因素
1 引言
随着经济的不断进步和社会的不断发展，钢结构的规模与体系也得到了迅速的发展。伴随逐渐增多的钢结构工程，对于使用钢结构理论的建筑设计也日趋科学化和体系化。钢结构和以前传统的建筑材料相比，具有强度比较高、重量较轻和施工时间较短等特点，并可达到节能减排的作用。因此，建筑钢材料被广泛的应用到建筑工程当中。虽然其优点不少，然而其稳定性的控制也是钢结构在设计中需要解决的重要问题。就此，本文对影响钢结构稳定性设计的因素进行了解析。
2 鋼结构的失稳分类
2.1 分支点
在其轴心的受压构件较为完好的情况下，当端部受压力时，其所承受压力≤某个限值，但依然处于稳定平衡状态，那么此时钢结构的构件截面承受较为均匀的压力，若轴线有状况产生也仅仅为压缩变形。而相反的是，若端部所受荷载压力的时候，其所承受的压力>限值，此时，其构件便会发生弯曲性的变化，那么就会使得原来的轴心所受到的压力平衡的形式发生一定程度上的改变，从而导致分支点出现失稳现象。如图1 所示，当荷载有所增加时，在钢结构的平衡出现改变的同时，也会出现新的平衡形式而又造成失稳。
2.2 极值点以及跳跃的失稳
此失稳主要是因为塑性扩展至一定程度的时候，钢材所做成的偏心受压构件便失去了其稳定性能力，从而使得平衡的形式改变而产生失稳现象。与分支点与极值点的失稳有所不同，跳跃的失稳则为当钢结构的构件状态失去其稳定平衡之后，跳跃至其他的稳定平衡状态（见图2）。在荷载q存在的条件下，荷载的曲线OA 成现稳定的上升，而一旦达到最高点A时，又就会自动的跳跃至C，拱结构下垂，因AB曲线不太稳定，且BC曲线处于稳定的上升阶段，不存在极值点以及分支点，因此，可以断定钢结构出现失稳了。
3影响钢结构的稳定性因素
3.1 构件承载强度影响
构件承载强度的影响钢结构稳定性，其中构件材料的应力、截面特征等，都对钢结构稳定性具有一定的影响。刚的整体结构的支撑性能与抗弯曲性能对其也有一定的影响，设计建模也是为了对结构进行分析，考虑种种因素（所提的假设、数学模型、技术水平及边界条件）对其影响，，影响钢结构稳定性的重要因素还有计算的理论值与实际承载力出现的差异，在稳定性设计时，这些影响因素都必须被考虑的。
3.2稳定设计理论的影响
（1）在结构设计中如何反映轴力和弯矩的耦合效应成为钢结构稳定性设计中最大的问题。在大跨度结构设计中通常是取一个比较稳定的安全系数，但不一定能够看出网壳结构真的受力状态，因此，在结构体系的稳定设计理论还很不完善的状况下，整体与局部间的稳定性作用关系是值得研究的。
（2）对于钢结构而言，其稳定性理论也是不完善的，而人们在日常设计中，却是从完善的角度出发，很多随机因素并没有考虑进去，这样就对稳定性造成一定的影响。在实际的工程施工之中，因限于其结构参数的不确定，而导致响应上出现差异，所以，钢结构的稳定性设计就应着手于考虑随机参数的结构极值失稳和干扰型屈曲以及跳跃型失稳等的问题研究。
4 钢结构稳定性设计
4.1 基本准则
a.钢结构在安排的时候，应对整个的钢结构体系以及组成的稳定性要求进行详细的考虑。由于当前的诸多钢结构设计是以平面体系为主，因此，为了确保其平面结构不会出现失稳的状况，平面的整体安排是整个设计的关键所在。如对框架及桁架的支撑构建进行加大。同时也要保证构件稳定的计算与结构安排的相一致。
b.钢结构的计算简图要与实际的钢结构计算方式所规定的简图一样。而在进行单层和多层的框架结构设计时，必须进行相应的稳定性计算，以此来获取框架稳定的柱长度系数，同时，通过稳定性来进行分析，以确保柱的稳定计算和框架的稳定性的计算相同。设计者在进行钢结构稳定设计的时候必须满足基本规范假设才能使用。
c.钢结构的稳定性设计和其稳定性的计算要保持一致性。因确保钢结构的构造和其构建的稳定性计算一致为设计中最为重要的问题之一，而在对稳定性进行考虑时，应从不同强度的需求来对钢结的构构造进行考虑。
4.2 对钢结构进行加固
4.2.1 对结构计算的图形进行必要的改变以加固钢结构
此加固的方式是把荷载分布的状况与边界的条件以及传力途径等性质进行必要的改变，以此来增加辅助杆件与支撑结构并实行加固。在结构的计算图形中，加大辅助杆件与支撑，不但有助于结构的空间结构的增加，也对结构的刚度增强有一定的帮助，再通过验算等手段来钢结构的稳定性的承载力与动力获得一定程度上的提高。同时，减少钢结构的长细比，而使得钢结构的稳定性便的更强。
4.2.2 减轻及改变荷载的分布
通过受弯杆件荷载的改变，把单独的集中端部支撑荷载承受转变为多个的端部支撑的荷载承受并进行相应的加固。在选取截面进行加固之时，一定要注意到截面的形式，其须具有实际的加固缺陷与损伤满足的加固要求，这样才可使得钢结构变得更加稳定。
4.2.3 对固件的连接进行加固
通过采用焊缝或高强度的螺栓以及柳钉等的方式将钢结构进行相应的连接加固。在进行加固连接的时候，一定要根据实际的工程钢结构进行必要的加固。比如钢结构的加固的原因与目的以及钢结构的实际受力情况与构造等进行分析之后，方可确定固件的连接方式。通常情况下，在采用焊缝的连接过程中，要注意选用已被确认的焊接工艺和连接材料，才可以进行焊接加固，从而确保钢结构的稳定性。
5 结束语
随着社会经济的迅猛发展，我国的建筑行业也是在不断发展中飞速前进。建筑的安全性能也更应该引起建筑师的注意。建筑中钢结构的稳定性设计不是简单的将建筑付诸于施工阶段即可，它是一项责任十分重大的工作，直接关系到人民群众的生命安全和建筑工程的经济收益。因此，在建筑工程中，钢结构稳定性设计单位和技术人员需要采用新的理念和方法，保障钢结构在建筑工程中的安全性和稳定性，使得我国的建筑事业在摸索中稳步前进。
参考文献
[1]王健. 钢结构的稳定性设计研究[J]. 科技致富向导，2013，02：201.
[2]赵雪仰，郭杰，刘敏. 钢结构稳定性设计[J]. 科技信息，2012，29：379+317.
[3]陈波，周红莲. 建筑钢结构主体稳定性设计分析[J]. 中国新技术新产品，2013，12：190-191.
[4]赵现鲁. 浅谈建筑钢结构稳定性设计[J]. 中国建筑金属结构，2013，12：26.
[5]刘立辉. 浅析钢结构稳定性设计[J]. 中国建筑金属结构，2013，12：33-34.
关键词：钢结构；稳定性设计；影响因素
1 引言
随着经济的不断进步和社会的不断发展，钢结构的规模与体系也得到了迅速的发展。伴随逐渐增多的钢结构工程，对于使用钢结构理论的建筑设计也日趋科学化和体系化。钢结构和以前传统的建筑材料相比，具有强度比较高、重量较轻和施工时间较短等特点，并可达到节能减排的作用。因此，建筑钢材料被广泛的应用到建筑工程当中。虽然其优点不少，然而其稳定性的控制也是钢结构在设计中需要解决的重要问题。就此，本文对影响钢结构稳定性设计的因素进行了解析。
2 鋼结构的失稳分类
2.1 分支点
在其轴心的受压构件较为完好的情况下，当端部受压力时，其所承受压力≤某个限值，但依然处于稳定平衡状态，那么此时钢结构的构件截面承受较为均匀的压力，若轴线有状况产生也仅仅为压缩变形。而相反的是，若端部所受荷载压力的时候，其所承受的压力>限值，此时，其构件便会发生弯曲性的变化，那么就会使得原来的轴心所受到的压力平衡的形式发生一定程度上的改变，从而导致分支点出现失稳现象。如图1 所示，当荷载有所增加时，在钢结构的平衡出现改变的同时，也会出现新的平衡形式而又造成失稳。
2.2 极值点以及跳跃的失稳
此失稳主要是因为塑性扩展至一定程度的时候，钢材所做成的偏心受压构件便失去了其稳定性能力，从而使得平衡的形式改变而产生失稳现象。与分支点与极值点的失稳有所不同，跳跃的失稳则为当钢结构的构件状态失去其稳定平衡之后，跳跃至其他的稳定平衡状态（见图2）。在荷载q存在的条件下，荷载的曲线OA 成现稳定的上升，而一旦达到最高点A时，又就会自动的跳跃至C，拱结构下垂，因AB曲线不太稳定，且BC曲线处于稳定的上升阶段，不存在极值点以及分支点，因此，可以断定钢结构出现失稳了。
3影响钢结构的稳定性因素
3.1 构件承载强度影响
构件承载强度的影响钢结构稳定性，其中构件材料的应力、截面特征等，都对钢结构稳定性具有一定的影响。刚的整体结构的支撑性能与抗弯曲性能对其也有一定的影响，设计建模也是为了对结构进行分析，考虑种种因素（所提的假设、数学模型、技术水平及边界条件）对其影响，，影响钢结构稳定性的重要因素还有计算的理论值与实际承载力出现的差异，在稳定性设计时，这些影响因素都必须被考虑的。
3.2稳定设计理论的影响
（1）在结构设计中如何反映轴力和弯矩的耦合效应成为钢结构稳定性设计中最大的问题。在大跨度结构设计中通常是取一个比较稳定的安全系数，但不一定能够看出网壳结构真的受力状态，因此，在结构体系的稳定设计理论还很不完善的状况下，整体与局部间的稳定性作用关系是值得研究的。
（2）对于钢结构而言，其稳定性理论也是不完善的，而人们在日常设计中，却是从完善的角度出发，很多随机因素并没有考虑进去，这样就对稳定性造成一定的影响。在实际的工程施工之中，因限于其结构参数的不确定，而导致响应上出现差异，所以，钢结构的稳定性设计就应着手于考虑随机参数的结构极值失稳和干扰型屈曲以及跳跃型失稳等的问题研究。
4 钢结构稳定性设计
4.1 基本准则
a.钢结构在安排的时候，应对整个的钢结构体系以及组成的稳定性要求进行详细的考虑。由于当前的诸多钢结构设计是以平面体系为主，因此，为了确保其平面结构不会出现失稳的状况，平面的整体安排是整个设计的关键所在。如对框架及桁架的支撑构建进行加大。同时也要保证构件稳定的计算与结构安排的相一致。
b.钢结构的计算简图要与实际的钢结构计算方式所规定的简图一样。而在进行单层和多层的框架结构设计时，必须进行相应的稳定性计算，以此来获取框架稳定的柱长度系数，同时，通过稳定性来进行分析，以确保柱的稳定计算和框架的稳定性的计算相同。设计者在进行钢结构稳定设计的时候必须满足基本规范假设才能使用。
c.钢结构的稳定性设计和其稳定性的计算要保持一致性。因确保钢结构的构造和其构建的稳定性计算一致为设计中最为重要的问题之一，而在对稳定性进行考虑时，应从不同强度的需求来对钢结的构构造进行考虑。
4.2 对钢结构进行加固
4.2.1 对结构计算的图形进行必要的改变以加固钢结构
此加固的方式是把荷载分布的状况与边界的条件以及传力途径等性质进行必要的改变，以此来增加辅助杆件与支撑结构并实行加固。在结构的计算图形中，加大辅助杆件与支撑，不但有助于结构的空间结构的增加，也对结构的刚度增强有一定的帮助，再通过验算等手段来钢结构的稳定性的承载力与动力获得一定程度上的提高。同时，减少钢结构的长细比，而使得钢结构的稳定性便的更强。
4.2.2 减轻及改变荷载的分布
通过受弯杆件荷载的改变，把单独的集中端部支撑荷载承受转变为多个的端部支撑的荷载承受并进行相应的加固。在选取截面进行加固之时，一定要注意到截面的形式，其须具有实际的加固缺陷与损伤满足的加固要求，这样才可使得钢结构变得更加稳定。
4.2.3 对固件的连接进行加固
通过采用焊缝或高强度的螺栓以及柳钉等的方式将钢结构进行相应的连接加固。在进行加固连接的时候，一定要根据实际的工程钢结构进行必要的加固。比如钢结构的加固的原因与目的以及钢结构的实际受力情况与构造等进行分析之后，方可确定固件的连接方式。通常情况下，在采用焊缝的连接过程中，要注意选用已被确认的焊接工艺和连接材料，才可以进行焊接加固，从而确保钢结构的稳定性。
5 结束语
随着社会经济的迅猛发展，我国的建筑行业也是在不断发展中飞速前进。建筑的安全性能也更应该引起建筑师的注意。建筑中钢结构的稳定性设计不是简单的将建筑付诸于施工阶段即可，它是一项责任十分重大的工作，直接关系到人民群众的生命安全和建筑工程的经济收益。因此，在建筑工程中，钢结构稳定性设计单位和技术人员需要采用新的理念和方法，保障钢结构在建筑工程中的安全性和稳定性，使得我国的建筑事业在摸索中稳步前进。
参考文献
[1]王健. 钢结构的稳定性设计研究[J]. 科技致富向导，2013，02：201.
[2]赵雪仰，郭杰，刘敏. 钢结构稳定性设计[J]. 科技信息，2012，29：379+317.
[3]陈波，周红莲. 建筑钢结构主体稳定性设计分析[J]. 中国新技术新产品，2013，12：190-191.
[4]赵现鲁. 浅谈建筑钢结构稳定性设计[J]. 中国建筑金属结构，2013，12：26.
[5]刘立辉. 浅析钢结构稳定性设计[J]. 中国建筑金属结构，2013，12：33-34.