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鋼結構結構事故分析及處理方法淺析

  
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2)制作缺陷
  制作缺陷通常包括構件的初彎曲、初偏心、熱軋冷加工以及焊接產生的殘余變形。各種缺陷將對鋼結構的穩定承載力產生顯著影響。
  3)臨時支撐不足
  鋼結構在安裝過程中,當尚未完全形成整體結構之前,屬幾何可變體系,構件的穩定性很差。因此必須設置足夠的臨時支撐體系來維持安裝過程中的整體穩定性。若臨時支撐設置不合理或者數量不足,輕則會使部分構件喪失穩定,重則造成整個結構在施工過程中倒塌或傾覆。
  4)使用不當
  結構竣工投入使用后,使用不當或意外因素也是導致失穩事故的主因。例如:使用方隨意改造使用功能,改變構件受力,由積灰或增加懸吊設備引起的超載,基礎的不均勻沉降和溫度應力引起的附加變形,意外的沖擊荷載等。
3.2局部失穩事故原因分析
  局部失穩主要針對構件而言,失穩的后果雖然沒有整體失穩嚴重,但對以下原因也應引起足夠重視。
  1)設計錯誤
  設計人員忽視甚至不進行構件的局部穩定驗算,或者驗收方法錯誤,致使組成構件的各類板件寬厚比和高厚比大于規范限值。
  2)構造不當
  通常在構件局部受集中力較大的部位,原則上應設置構造加勁肋。另外,為了保證構件在運轉過程中不變形也須設置橫隔、加勁肋等,但實際工程中,加勁肋數量不足、構造不當的現象比較普遍。
  3)原始缺陷
  原始缺陷包括鋼材的負公差嚴重超規,制作過程中焊接等工藝產生的局部鼓曲和波浪形變形等。
  4)吊點位置不合理
  在吊裝過程中,尤其是大型的鋼結構構件,吊點位置的選定十分重要,由于吊點位置不同,構件受力狀態不同。有時構件內部過大的壓應力將會導致構件在吊裝過程中局部失穩。因此,在鋼結構設計中,針對重要構件應在圖紙中說明起吊方法和吊點位置。
4? 失穩事故的處理與防范
  當鋼結構發生整體失穩事故而倒塌后,整個結構已經報廢,事故的處理已沒有價值,只剩下責任的追究問題。但對于局部失穩事故可以采取加固或更換板件的做法得以解決,筆者認為,鋼結構失穩事故應以防范為主,以下原則應該遵守。
  1)設計人員應強化穩定設計理念
  防止鋼結構失穩事故的發生,設計人員肩負著最重要的職責。強化穩定設計理念十分必要。
 ?。?)結構的整體布置必須考慮整個體系及其組成部分的穩定性要求,尤其是支撐體系的布置。
 ?。?)結構穩定計算方法的前提假定必須符合實際受力情況。尤其是支座約束的影響。
 ?。?)構件的穩定計算與細部構造的穩定計算必須配合。尤其要有強節點的概念。
  (4)強度問題通常采用一階分析,而穩定問題原則上應采用二
階分析。
  (5)疊加原理適用于強度問題,不適用于穩定問題。
 ?。?)處理穩定問題應有整體觀點,應考慮整體穩定和局部穩定的相關影響。
  2)制作單位應力求減少缺陷
  在常見的眾多缺陷中,初彎曲、初偏心、殘余應力對穩定承載力影響最大,因此,制作單位應通過合理的工藝和質量控制措施將缺陷減低到最小程度。
  3)施工單位應確保安裝過程中的安全
  施工單位只有制定科學的施工組織設計,采用合理的吊裝方案,精心布置臨時支撐,才能防止鋼結構安裝過程中失穩,確保結構安全。
  4)使用單位應正常使用鋼結構建筑
  一方面,使用單位要注意對已建鋼結構的定期檢查和維護,另一方面,當需要進行工藝流程和使用功能改造時,必須與設計單位或有關專業人士協商,不得擅自增加負荷或改變構件受力。
5、結束語
  鋼結構前景廣闊,保持穩定性是經常遇到的問題,小至構件中的一塊板件,大至結構體系都涉及到穩定性問題,由此造成的許多事故觸目驚心。在鋼結構的設計、選材、制造、施工中,必須嚴格控制各個環節,確保結構的安全可靠,杜絕事故的發生。
參考文獻
[1] 陳少蕃著.鋼結構穩定設計指南[M].北京:中國建筑工業出版社,2004
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