安喜紅

（武漢都市環(huán)保工程技術(shù)股份有限公司，武漢430071）

1 引言

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的飛速發(fā)展，人們生活水平不斷提升，對建筑工程的要求也越來越嚴格。針對建筑工程主要特征與鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的優(yōu)化策略，結(jié)合工程施工現(xiàn)場實際情況，通過科學、合理的測驗與計算，設(shè)計出能夠適應(yīng)我國建筑工程需求的鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方案，為我國建筑行業(yè)的提高與健康發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

2 建筑工程項目的鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計要點

2.1 長細比的選取

長細比越大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性越差，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范根據(jù)構(gòu)件受力情況規(guī)定有限制，這里特別要強調(diào)的是計算長細比所用到的構(gòu)件計算長度，不可單純地理解為構(gòu)件長度，計算長度與構(gòu)件端部的連接方式有關(guān)，如固接、鉸接、鏈接、自由等。

2.2 阻尼比的選擇

阻尼比是結(jié)構(gòu)的動力特性之一，阻尼比越大，則結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性越好，正確地選取阻尼比是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與否的關(guān)鍵。鋼結(jié)構(gòu)阻尼比標準如下：多遇地震下的計算，高度不大于50m時取0.04；高度大于50m且小于200m時，可取0.03；高度不小于200m時，宜取0.02。當偏心支撐框架部分承擔的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%時，其阻尼比取值可在上述情況下相應(yīng)增加0.005。在罕遇地震下的彈塑性分析，阻尼比可取0.05。

2.3 電算結(jié)果的人工調(diào)整

隨著計算機的迅猛發(fā)展電算越來越多地用于結(jié)構(gòu)設(shè)計中，電算可免去大量人工計算，加快出圖速度，但電算因各種軟件設(shè)計條件限制、設(shè)計人員熟悉程度等因素，往往設(shè)計中出現(xiàn)諸多問題，需設(shè)計人員引起高度重視，并學會判斷電算結(jié)果。設(shè)計可從以下幾個主要方面進行相關(guān)設(shè)計驗算與調(diào)整：

2.3.1 強剪弱彎

“彎曲破壞”是延性破壞，是可預見的，如開裂或下?lián)系?，而“剪切破壞”是一種脆性的破壞，沒有預兆的，瞬時發(fā)生，無法做出防范措施，所以我們要避免發(fā)生剪切破壞，在設(shè)計中適當增加抗剪強度是維護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的必要條件。同時，通過合理科學的剪力調(diào)整可以加強鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與安全性，將鋼結(jié)構(gòu)建筑部件在承受水平力的受力點更加理想化、合理化。

2.3.2 強柱弱梁

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計主題思想是柱子不應(yīng)先于梁破壞，因為梁破壞屬于構(gòu)件破壞，是局部性的，柱子破壞將危及整個結(jié)構(gòu)的安全，可能造成整體倒塌，后果嚴重。所以我們要保證柱子更“相對”安全，故要進行“強柱弱梁”的結(jié)構(gòu)調(diào)整。

強柱弱梁側(cè)重于加強建筑設(shè)計中柱與梁之間的和諧性與整體性。在建筑工程設(shè)計中運用強柱弱梁設(shè)計可以有效緩解鋼結(jié)構(gòu)整體的變形與損害，對鋼結(jié)構(gòu)整體完整與穩(wěn)定起到相對的保障效果。通過實施強柱弱梁設(shè)計，即便鋼結(jié)構(gòu)整體由于外力作用產(chǎn)生變形后，也能夠在較短時間內(nèi)迅速恢復原形，使鋼結(jié)構(gòu)整體能夠在建筑工程中更好地發(fā)揮其效果。

2.3.3 強節(jié)點弱構(gòu)件

結(jié)構(gòu)設(shè)計首先必須考慮節(jié)點的承載力，因節(jié)點失效意味著與之相連的梁與柱都失效，結(jié)構(gòu)也坍塌失效，首先需從梁端設(shè)計內(nèi)力出發(fā)，按照“強節(jié)點弱構(gòu)件”設(shè)計原則進行內(nèi)力調(diào)整；其次需采取必要的技術(shù)措施，如采用削弱梁端，保證結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞前框架梁能出現(xiàn)明顯的塑性變形，達到消耗地震能量的作用；采用梁翼緣對應(yīng)的柱位置設(shè)置加勁肋，避免集中應(yīng)力過大；采用節(jié)點加焊蓋板或在梁下翼緣加掖，使節(jié)點抗彎承載力大于梁全截面承載力；翼緣焊縫的沖擊韌性需滿足規(guī)范要求。

3 建筑工程項目鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計的注意事項

3.1 鋼材本身質(zhì)量對鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響

首先決定鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要因素是鋼材本身的質(zhì)量，鋼材本身質(zhì)量的密度與組織結(jié)構(gòu)都對鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定造成較大影響。由于目前我國鋼材市場相對混亂，缺乏相關(guān)的規(guī)劃標準與市場管理，其中不乏大量低劣鋼材流入市場，對鋼材市場與建筑工程造成了較大的沖擊與影響。在對施工鋼材進行選購中，缺乏相應(yīng)的質(zhì)量把控觀念，使質(zhì)量不符合標準的鋼材投入施工現(xiàn)場，更對建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成了相對威脅，進而大大影響了建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計的初衷。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)整體性能的發(fā)揮

鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中作為一個有機整體，首先應(yīng)該加強鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定整體觀念，不能單一片面地認為鋼結(jié)構(gòu)部分出現(xiàn)問題，而將鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性整體拋開。即使在鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部較為細小的部位出現(xiàn)質(zhì)量或不穩(wěn)定問題，相關(guān)技術(shù)施工人員都應(yīng)該加以重視，必須將小問題當成大問題去對待。因為細小環(huán)節(jié)的問題極易造成鋼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的重大問題，容易對日后建筑工程的質(zhì)量與安全埋下隱患伏筆[1]。因此，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)該及時上報處理，杜絕“得過且過、麻痹大意”等消極工作態(tài)度。

3.3 加強鋼結(jié)構(gòu)焊接作業(yè)

鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是鋼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的重要基礎(chǔ)保障，對建筑工程質(zhì)量的穩(wěn)定與安全起著至關(guān)重要的決定性作用。在進行工程施工中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該定時對鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進行檢查，提升相關(guān)施工工藝，尤其是焊接工藝。因此，在對鋼材進行施工作業(yè)中應(yīng)該檢查焊點與焊接處是否存在漏焊與腐焊現(xiàn)象，進而從源頭上保證鋼結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。

4 建筑工程項目鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計的方案

4.1 結(jié)合現(xiàn)場施工情況合理分析設(shè)計

由于我國建筑工程施工現(xiàn)場環(huán)境復雜多變，鋼結(jié)構(gòu)在應(yīng)用中出現(xiàn)諸多弊端。因此，首先應(yīng)該根據(jù)工程施工現(xiàn)場的實際情況，通過對現(xiàn)場地質(zhì)、環(huán)境與工程需求進行認真研究考量，準確掌握了解建筑工程的結(jié)構(gòu)受力程度，根據(jù)建筑工程結(jié)構(gòu)的最大受力程度，精確測算出相應(yīng)的負載荷數(shù)值。另外，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該提前對建筑工程在施工過程中可能產(chǎn)生的變形與下沉問題進行預測與分析，然后根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)進行整理與研究，進而采用一種適應(yīng)該建筑物的鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計方案[2]。

4.2 動力穩(wěn)定性與靜力穩(wěn)定性方案

在我國建筑工程施工中，通常采取動力穩(wěn)定性與靜力穩(wěn)定性兩種鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計方案。首先動力穩(wěn)定性方案主要是針對建筑工程內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)的承載能力，通過對其承載能力的測試與掌握，設(shè)置相應(yīng)的載重荷數(shù)值，在受到外力的沖擊下，可以承受一定的承重壓力，進而保證了鋼結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。其次靜力穩(wěn)定性方案是指建筑物已經(jīng)遭受到外部力量的嚴重沖擊，造成了鋼結(jié)構(gòu)整體失衡，導致了鋼結(jié)構(gòu)整體出現(xiàn)了變形與損壞。之后相關(guān)設(shè)計人員通過對受力點與壓力強度的分析，進行科學、合理的平衡計算與研究，并制定相應(yīng)的補救措施，使建筑結(jié)構(gòu)可以重新恢復到原始平衡結(jié)構(gòu)狀態(tài)，進而提高了建筑工程鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性[3]。

5 結(jié)論

現(xiàn)階段，我國的建筑行業(yè)發(fā)展已經(jīng)達到一定水平，其施工技術(shù)與工程質(zhì)量都得到顯著提升?；诮ㄖこ讨黧w為整體鋼結(jié)構(gòu)，通過對鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性特點的分析與探討，結(jié)合我國工程施工現(xiàn)場實際情況，對鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性采取相應(yīng)的優(yōu)化措施，在提高穩(wěn)定性的同時又能起到加快工程進度的效果。運用科學、合理的優(yōu)化策略與方案，更為有效地為日后建筑工程的整體質(zhì)量提供保障基礎(chǔ)。