浅谈钢结构体系

(1)钢结构系统稳定性研究现状

近二三十年来，高强度钢材的使用、建筑技术的发展、电子计算机的应用，使得钢结构体系的发展和广泛应用成为可能。 钢结构系统的稳定性一直是国内外学者关注的研究领域。 经过几十年的研究，取得了许多研究成果。 迄今为止，关于钢结构基本构件理论问题的研究较多，基于各种数值分析的稳定性分析也已较为成熟。 然而，构件整体稳定性与局部稳定性相互作用的理论和设计应用仍有待进一步研究。

网壳结构在建筑和海洋工程结构中的应用越来越广泛。 但由于其自身的结构特点，整体网壳容易损坏、变形，造成经济损失。 由于结构失稳是网壳结构破坏的重要原因，因此网壳结构的稳定性是一个非常重要的问题。 正确进行网壳结构尤其是单层网壳结构的稳定性分析和设计，是保证网购安全的关键。 网壳结构的非线性稳定性分析一直是国内外学者研究和关注的热点。 一般采用随机缺陷模态法和缺陷模态法来研究各种初始缺陷对网壳结构的影响。 该结构基本上描述了不稳定过程。 然而，对于网壳结构等缺陷敏感结构在强风和地震作用下的动力稳定性研究钢结构建筑特点，由于涉及稳定性理论和振动理论，研究难度较大钢结构建筑特点，目前的研究成果还很有限。

大跨度网架结构是一种新型的大型结构。 由于大型钢结构系统的可靠性研究涉及大量力学和数学知识，难度较大。 目前，对其稳定性的研究成果还很少。 利用非线性有限元理论对大跨度网架结构的稳定性进行全过程跟踪，得出了一些具有实际应用价值的结论。 斜拉空间网架结构是一种新型的混合空网结构，目前其研究的深度和广度都非常有限。 关于斜拉索单层网壳的稳定性，有研究将网状结构副的支撑作用和斜拉索对网状结构平面的约束简化为等效弹簧，将斜拉索单层网壳的稳定性简化为等效弹簧柱已被研究。 研究得出了一些有用的结论。 先张法结构体系也是当今应用越来越广泛的一种新型结构体系。 该系统的系统理论研究很大程度上滞后于实际应用。 尤其是对预张拉结构体系稳定性的研究还没有引起足够的重视，研究成果还十分有限。 先张法结构体系的初始稳定性必须引起足够的重视。 预应力结构体系在工作状态下，在外荷载作用下也可能发生失稳和破坏。 在实际设计计算中，可采用直接实验方法和稳定设计方法。 对结构的系统特性和结构稳定性方法进行计算，为进一步的研究提供理论指导。 此外，一些学者还从整体稳定性的角度对钢框架结构的稳定性进行了研究，并得出了一些有用的结论。

（二）钢结构体系稳定性研究中存在的问题

尽管钢结构体系稳定性研究取得了一定进展，但仍存在一些不容忽视的问题。

1）目前，在网壳结构稳定性研究中，梁单元理论已成为主要的研究工具。 然而，尽管有学者对梁柱单元进行了改造，但梁柱单元是否能够真实反映网壳结构的受力状态还很难说。主要问题是如何反映轴力和轴力的耦合作用。片刻

2）大夸张结构设计中整体稳定性与局部稳定性的关系也是一个值得探讨的问题。 目前大夸张结构的设计采用统一的稳定性安全系数，没有体现整体稳定与局部稳定的相关性。

3）预应力结构体系的稳定性设计理论还很不完善。 目前尚无完整、合理的理论体系来分析预应力结构体系的稳定性。

4）钢结构系统稳定性研究中存在许多随机因素。 目前，结构随机冲击分析处理的大多数问题仅限于确定的结构参数和随机载荷输入的模式。 实际工程中，由于结构参数的不确定性，会造成结构响应的显着差异。因此，应重点关注考虑随机参数的结构极端失稳、干屈曲和跳跃失稳问题，以及考虑随机参数的腹板壳稳定性问题参数。

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