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浅析高层钢结构的整体稳定

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摘要：钢结构作为一种重要的承重结构体系，广泛应用于住宅、办公、娱乐等公共高层建筑。由于钢结构本身的特性，使得钢结构的稳定性成为一个突出的问题，丧失稳定一直是钢结构发生灾难性破坏的主要原因之一。因此，结构稳定性分析成为钢结构设计中的一个重要环节。本文通过对钢框架结构整体稳定性能进行研究以探讨其失稳破坏模式及影响结构整体稳定性的因素，为钢框架结构的设计提供依据。

关键词：高层钢结构；整体稳定；研究

前言

我国正处于经济快速发展阶段,大量的高层建筑尤其是高层建筑应用钢结构的越来越多。防止结构失稳,是钢结构设计中应充分注意的问题。钢结构及其梁、柱、板件的承载能力在很大程度上取决于它们的稳定性。

1高层建筑钢结构的概述

1.1高层建筑钢结构的优势

1.1.1抗震性高

在高层建筑工程中，选用钢结构是因为其自身的优势所在，由于钢材料的强度较高，另外还具有相对较强的可塑性和柔韧度，能够满足高层建筑工程的需要。再加上高层建筑钢结构的延展性比较好，对地震的抗御能力较高，当地震灾害发生时，钢结构具有一定的缓冲能力，其抗震性增加了高层建筑物的安全性；

1.1.2钢结构的精确度较高

为了增强高层建筑物的稳定性，应选用精确度较高的材料，钢结构就具备这样的优势，因为它相对传统的钢筋混凝土结构具有较强的精确度。另外，钢结构还具有一定的可塑性和韧性，可以适用于大跨度的高层建筑。如果想要达到增强高层建筑物稳定性的目的，就应优先选用钢结构，它的应力幅度具有很强的弹性，而且这种钢高层建筑在受力的情况下，与工程高层建筑的力学计算方式相符合，被广泛的应用；

1.1.3高层建筑钢结构的施工过程较简单

高层建筑钢结构主要是由钢板、冷加工的薄型钢板或者是热轧型钢为材料制作而成的，不论是制作过程还是制作方法都相对较简单，这样就有力的缩短了高层建筑施工的周期和高层建筑施工所用的成本；

1.2高层建筑钢结构的劣势

高层建筑钢结构在拥有一定优势的情况下，同时也存在着一定的不足，主要体现在钢结构的耐腐蚀性和抗火性相对较差，这些都隐藏着一定的危险，容易引发事故。除此之外，在高层建筑施工的过程中，通常选取强度较低的构件，这样就对高层建筑的整体稳定性造成了一定的限制。因为施工单位一味的注重稳定性，却忽视了强度的重要性，这样就造成了高层建筑材料的浪费，同时也造成了对高层建筑工程质量的不良影响。

2高层建筑钢结构稳定性的概念

高层建筑钢结构的强度不够，或是失稳现象出现，都会对高层建筑结构造成一定的影响。高层建筑钢结构的稳定性与强度不同，由于高层建筑构件受到外部的重荷以及高层建筑结构内部的抵抗能力，在这期间存在着不稳定性，在施工的过程中，最重要的任务就是找到一个平衡的状态，从而减少钢结构损坏的现象出现。在高层建筑施工过程中，钢材的强度较高，在受到压力的情况下，为了在强度与稳定性之间找到平衡，取得最优的效果，往往都是选择了稳定性方面的要求，这样就导致了高层建筑钢结构的强度得不到很好的发挥。由此可见，在高层建筑钢结构的设计过程中，要注重对钢结构强度与稳定的界定，充分的了解对高层建筑物造成破坏的重要因素。

3高层建筑钢结构的整体稳定性原则

3.1保证各个方面的稳定性

在钢结构的设计过程中，为了确保高层建筑的整体稳定性，必须用全局的眼光来考虑这个问题，设置一个整体的稳定性结构，然后保证钢结构中每一个布局的稳定性，因为部分与整体是相互依存的关系，所以保障构件的稳定性就是在为整体的稳定性打好基础；

3.2剪力调整问题

剪力调整问题是钢结构稳定性设计中重要的问题之一，因为伴随着国家经济水平的提高，高层建筑物的形式多种多样，斜柱或者是不对称的高层建筑形式出现的频率较高，这对高层建筑的稳定性提出了更高的要求。将构件竖向构件简化成柱子，斜构件简化成斜杠，这种简化方式对高层建筑的设计具有一定的促进作用，但是在剪力调整上，会造成一定的影响，因此将剪力问题的调整工作做到最好，可以实现钢结构设计的整体稳定性；

3.3强柱弱梁的设计

为了促进高层建筑钢结构的整体稳定性，可以采取强柱弱梁的设计理念。这样设计的原因就在于当钢结构面临着较大负荷的情况下，需要塑性铰出现在梁上而不是柱子上，这样可以有效的保证钢结构的整体稳定性，不会出现瞬间损坏的现象。另外要根据国家的相关标准和规范，保证强柱弱梁设计的准确性和科学性。

4影响高层建筑钢结构的整体稳定性设计的因素

影响高层建筑钢结构的整体稳定性的因素，一方面取决于整体刚度与钢结构之间的关系，因为钢结构的刚度情况由钢结构的整体过程决定的；其二，钢结构的整体稳定性与钢结构的内部构件有着一定的联系在高层建筑施工过程中，有效的把握整体性观念，切实的关注钢结构中各层面的情况，保证高层建筑钢结构的整体稳定性；除此之外，还要密切的关注与钢结构相关联的一些