鋼結(jié)構結(jié)構事故分析及處理方法淺析
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評論:0 更新日期:2013年03月09日
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(chǎn)生的殘余變形。各種缺陷將對鋼結(jié)構的穩(wěn)定承載力產(chǎn)生顯著影響。
3)臨時支撐不足
鋼結(jié)構在安裝過程中,當尚未完全形成整體結(jié)構之前,屬幾何可變體系,構件的穩(wěn)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(wěn)定性。若臨時支撐設置不合理或者數(shù)量不足,輕則會使部分構件喪失穩(wěn)定,重則造成整個結(jié)構在施工過程中倒塌或傾覆。
4)使用不當
結(jié)構竣工投入使用后,使用不當或意外因素也是導致失穩(wěn)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(wěn)事故原因分析
局部失穩(wěn)主要針對構件而言,失穩(wěn)的后果雖然沒有整體失穩(wěn)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(wěn)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(guī)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(zhuǎn)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(shù)量不足、構造不當?shù)默F(xiàn)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(guī),制作過程中焊接等工藝產(chǎn)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(jié)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(tài)不同。有時構件內(nèi)部過大的壓應力將會導致構件在吊裝過程中局部失穩(wěn)。因此,在鋼結(jié)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(wěn)事故的處理與防范
當鋼結(jié)構發(fā)生整體失穩(wěn)事故而倒塌后,整個結(jié)構已經(jīng)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(wěn)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(jié)構失穩(wěn)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(wěn)定設計理念
防止鋼結(jié)構失穩(wěn)事故的發(fā)生,設計人員肩負著最重要的職責。強化穩(wěn)定設計理念十分必要。
(1)結(jié)構的整體布置必須考慮整個體系及其組成部分的穩(wěn)定性要求,尤其是支撐體系的布置。
?。?)結(jié)構穩(wěn)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(wěn)定計算與細部構造的穩(wěn)定計算必須配合。尤其要有強節(jié)點的概念。
(4)強度問題通常采用一階分析,而穩(wěn)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(wěn)定問題。
?。?)處理穩(wěn)定問題應有整體觀點,應考慮整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)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(wěn)定承載力影響最大,因此,制作單位應通過合理的工藝和質(zhì)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(jié)構安裝過程中失穩(wěn),確保結(jié)構安全。
4)使用單位應正常使用鋼結(jié)構建筑
一方面,使用單位要注意對已建鋼結(jié)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(yè)人士協(xié)商,不得擅自增加負荷或改變構件受力。
5、結(jié)束語
鋼結(jié)構前景廣闊,保持穩(wěn)定性是經(jīng)常遇到的問題,小至構件中的一塊板件,大至結(jié)構體系都涉及到穩(wěn)定性問題,由此造成的許多事故觸目驚心。在鋼結(jié)構的設計、選材、制造、施工中,必須嚴格控制各個環(huán)節(jié),確保結(jié)構的安全可靠,杜絕事故的發(fā)生。
參考文獻
[1] 陳少蕃著.鋼結(jié)構穩(wěn)定設計指南[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004