鋼結(jié)構(gòu)分析方法(鋼結(jié)構(gòu)施工階段的結(jié)構(gòu)分析和驗(yàn)算)

今天給各位分享鋼結(jié)構(gòu)分析方法的知識(shí)，其中也會(huì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工階段的結(jié)構(gòu)分析和驗(yàn)算進(jìn)行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開始吧！在設(shè)計(jì)加勁肋時(shí)要選擇科學(xué)合理的方法進(jìn)行計(jì)算，必須要保證運(yùn)算數(shù)值精確無誤[5]。這是和鋼結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)相一致的。所得結(jié)構(gòu)方案易于手算、概念清晰、定性正確,并可避免結(jié)構(gòu)分析階段不必要的繁瑣運(yùn)算。

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本文目錄一覽：

• 1、鋼結(jié)構(gòu)的完整性設(shè)計(jì)方法分析探討？
• 2、鋼結(jié)構(gòu)直接分析法如何實(shí)現(xiàn)
• 3、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單步驟和思路的探討？
• 4、簡(jiǎn)述鋼結(jié)構(gòu)鋼材強(qiáng)度檢測(cè)方法
• 5、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)思路有哪些？
• 6、鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)分析？

鋼結(jié)構(gòu)的完整性設(shè)計(jì)方法分析探討？

近年來，我國交通事業(yè)發(fā)展非?？?，承載需求量也在不斷上升，重型車輛的行駛對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量提出了更高的要求。通過調(diào)查分析之后發(fā)現(xiàn)，我國很多橋梁在最近幾年時(shí)間內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重的質(zhì)量問題，使車輛安全受到嚴(yán)重的威脅。各方面的因素影響造成橋梁的鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷，縮短了橋梁的使用壽命，同時(shí)造成更加嚴(yán)重的安全問題，因此，在今后的橋梁設(shè)計(jì)與施工中應(yīng)該全面提升安全性與完整性。

1橋梁鋼結(jié)構(gòu)完整性設(shè)計(jì)的意義

1.1橋梁鋼結(jié)構(gòu)完整性設(shè)計(jì)的重要性

當(dāng)前，鋼結(jié)構(gòu)橋梁主要采用單元筋焊接在一起的方式，其具有較強(qiáng)的承載能力，并且使用年限較長(zhǎng)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中，盡可能選擇較為成熟的設(shè)計(jì)方案，提升其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，雖然經(jīng)過精準(zhǔn)計(jì)算，但還存在著很多質(zhì)量問題。主要原因在于橋梁的承載能力不能滿足安全性與耐久性的要求。當(dāng)前我國焊接技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平，而很多橋梁發(fā)生損壞是局部的強(qiáng)度不足造成的，損壞處大多是比較隱蔽的位置，不容易進(jìn)行修補(bǔ)，導(dǎo)致橋梁的使用年限縮短[1]。對(duì)于上述存在的問題，橋梁在設(shè)計(jì)過程中，要充分考慮橋梁的損傷部位及損傷程度，從而全面提升鋼結(jié)構(gòu)橋梁的完整性。橋梁的完整性主要包含了以下兩點(diǎn)：其一，橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)該更具剛度和強(qiáng)度；其二，應(yīng)該具備承受持久性傷害的能力。在設(shè)計(jì)的過程中，滿足以上兩槐畝乎個(gè)方面的要求，既要保證其整體性，又要滿足完整性的基本要求。

1.2橋梁鋼結(jié)構(gòu)完整性設(shè)計(jì)的目標(biāo)

結(jié)合本文的上述幾點(diǎn)內(nèi)容，進(jìn)行橋梁整體性的設(shè)計(jì)主要有以下幾個(gè)方面：保證鋼結(jié)構(gòu)在有效的時(shí)間內(nèi)更具剛度與強(qiáng)度，安全性也能達(dá)到使用的要求。完整性包含了承載能力、材料的性能以及施工的過程等，要求各個(gè)組成構(gòu)件之間緊密聯(lián)系，同時(shí)還能夠有效抵御在使用過程中出現(xiàn)損害，同時(shí)防止出現(xiàn)開裂。

2橋梁鋼結(jié)構(gòu)損傷表現(xiàn)形式

隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，焊接技術(shù)發(fā)展也非?？?，而為了提升橋梁質(zhì)量，可以選擇使用更高強(qiáng)度的材料，但是在設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)師往往更加關(guān)注的是工藝性損傷以及材料損傷。深入分析后發(fā)現(xiàn)，橋梁發(fā)生損傷的主要原因可以從材料、工藝、使用環(huán)境等方面進(jìn)行考慮，在實(shí)際工作中要注意以下幾點(diǎn)：第一，非金屬中雜質(zhì)含量過高，如果存在這一情況，容易造成焊接質(zhì)量發(fā)生急劇的變化。第二，焊接位置的力學(xué)性能下降，主要是由于金屬材料結(jié)晶而導(dǎo)致了質(zhì)量問題[2]。第三，焊接過程出現(xiàn)損傷。如果焊接質(zhì)量控制不好，就會(huì)造成焊接部分出現(xiàn)疲勞裂紋的情況。第四，由于結(jié)構(gòu)性能較低而存在損傷，這種情況的出現(xiàn)主要是由于細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)存在問題造成的。第五，使用年限內(nèi)的外界環(huán)境發(fā)生急劇變化而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損傷非常嚴(yán)重。

3橋梁鋼結(jié)構(gòu)完整性設(shè)計(jì)方法

橋梁的結(jié)構(gòu)完整性的設(shè)計(jì)要求橋梁具備更強(qiáng)的承載能力與耐久性，要求在設(shè)計(jì)的過程中選擇最佳的橋梁設(shè)計(jì)方案。

3.1橫向抗傾覆設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，尤其在半徑小且車道數(shù)量比較多的橋梁工程中，要保證橋梁橫向具備較強(qiáng)的抗傾覆性能，這也是當(dāng)前設(shè)計(jì)師比較重視的一個(gè)方面。設(shè)計(jì)師在進(jìn)行鉛悉設(shè)計(jì)的過程中，需科學(xué)計(jì)算，保證橫向具備較完善的受力結(jié)構(gòu)，不能造成橫梁外部受到過大的外力，否則非常容易造成橫梁受力不均衡而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞[3]。此外，還可以在橫梁的耐亂位置上使用砂石填方施工處理，保證橫梁更加均勻受力，在滿足要求的前提下，適當(dāng)增加車道數(shù)量，確保橋梁的穩(wěn)定性。

3.2焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

要保證橋梁符合完整性的要求，就必須保證焊接質(zhì)量的完整性，但是焊接結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷，說明焊接材料、工藝以及結(jié)構(gòu)形式存在問題。因此，保證焊接完整性就要全面控制材料、工藝、細(xì)節(jié)等方面。焊接完整性的控制需要從以下幾個(gè)方面入手：第一，保證焊接材料、焊接結(jié)構(gòu)具備較強(qiáng)的韌性與強(qiáng)度，必須針對(duì)具體情況合理處理焊接接頭，將其損傷程度降到最低；第二，焊接過程中，容易出現(xiàn)微觀的質(zhì)量問題，這些都是造成微觀損傷的關(guān)鍵，不能只通過改變焊接材料的方式來解決；第三，合理控制焊接次數(shù)以及焊縫規(guī)格，在焊接過程中要選擇符合要求的焊接材料，一般是根據(jù)母材的性能來配置焊接材料。焊接結(jié)構(gòu)的控制也非常重要，橋梁設(shè)計(jì)中需要考慮到如下幾個(gè)方面：第一，根據(jù)橋梁的施工情況、檢測(cè)要求的不同以及疲勞程度來選擇最合適的焊接結(jié)構(gòu)形式；第二，焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要充分考慮到施工的細(xì)節(jié)問題，必須保證所有的焊接結(jié)構(gòu)能夠均勻承受橋梁結(jié)構(gòu)的受力，必須要保證其不會(huì)存在較大的應(yīng)力而影響承載能力；第三，焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要全面開展焊接工程的檢測(cè)，保證焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)的要求。

3.3加勁肋設(shè)計(jì)

加勁肋主要指的是橋梁結(jié)構(gòu)中的加強(qiáng)部件，其主要位于橋梁承載結(jié)構(gòu)部分，目的在于分擔(dān)橋梁主體結(jié)構(gòu)的載荷。在設(shè)計(jì)的過程中是否需要布置加勁肋應(yīng)該采用科學(xué)的方式進(jìn)行計(jì)算確定，如果通過計(jì)算之后發(fā)現(xiàn)必須設(shè)置加勁肋，就應(yīng)根據(jù)橋梁的具體受力形式來設(shè)置加勁肋的形式、需要設(shè)置豎向還是水平方向的加勁肋，全面提升該位置的橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與承載能力。在設(shè)計(jì)加勁肋時(shí)要選擇科學(xué)合理的方法進(jìn)行計(jì)算，必須要保證運(yùn)算數(shù)值精確無誤[5]。

4結(jié)語

近年來，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快，交通設(shè)施的建設(shè)數(shù)量持續(xù)增加，鋼結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用到橋梁施工中，全面提升了橋梁結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性，但還存在很多問題，影響橋梁工程的質(zhì)量。為了有效避免這些質(zhì)量問題的產(chǎn)生，在施工中必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，及時(shí)解決工程實(shí)際中存在的問題，做好細(xì)節(jié)處理，全面提升橋梁工程的質(zhì)量水平。

相信經(jīng)過以上的介紹，大家對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的完整性設(shè)計(jì)方法也是有了一定的認(rèn)識(shí)。歡迎登陸中達(dá)咨詢，查詢更多相關(guān)信息。

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鋼結(jié)構(gòu)直接分析法如何實(shí)現(xiàn)

鋼結(jié)構(gòu)直接早迅分析法鋼結(jié)構(gòu)分析方法，就是要綜合考慮構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)分析方法的整體初始缺陷以及材料鋼結(jié)構(gòu)分析方法的鋒掘殘余應(yīng)力等的影響。這兩個(gè)銀睜核因素鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)李都給出鋼結(jié)構(gòu)分析方法了對(duì)應(yīng)的考慮方法鋼結(jié)構(gòu)分析方法，請(qǐng)仔細(xì)研讀。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單步驟和思路的探討？

一、結(jié)構(gòu)是否適用鋼結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)通常用于高層、大跨度、體型復(fù)雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動(dòng)、高溫車間、密封性要求高、要求能活動(dòng)或經(jīng)常裝拆的結(jié)構(gòu)。這是和鋼結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)相一致的。 二、結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置 此處僅簡(jiǎn)單介紹,詳請(qǐng)參考相關(guān)專業(yè)書籍。 在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中都應(yīng)該被強(qiáng)調(diào)的是“概念設(shè)計(jì)伍旅緩”,它在結(jié)構(gòu)選型與布置階段尤其重要,對(duì)一些難以作出精確理性分析或規(guī)范未規(guī)定的問題,可依據(jù)從整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、破壞機(jī)理、震害、試驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的設(shè)計(jì)思想,從全局的角度來確定控制結(jié)構(gòu)的布置及細(xì)部措施。運(yùn)用概念設(shè)計(jì)可以在早期迅速、有效地進(jìn)行構(gòu)思、比較與選擇。所得結(jié)構(gòu)方案易于手算、概念清晰、定性正確,并可避免結(jié)構(gòu)分析階段不必要的繁瑣運(yùn)算。同時(shí),它也是判斷計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。 鋼結(jié)構(gòu)通常有框架、平面(木行)架、網(wǎng)架(殼)、索膜、輕鋼、塔桅等結(jié)構(gòu)型式。其理論與技術(shù)大都成熟。亦有部分難題沒有解決,或沒有簡(jiǎn)單實(shí)用的設(shè)計(jì)方法。 結(jié)構(gòu)選型時(shí),應(yīng)考慮它們不同的特點(diǎn)。在輕鋼工業(yè)廠房中,有較大懸掛荷載或移動(dòng)荷載時(shí),可考慮放棄門式剛架而采用網(wǎng)架?；狙捍蟮牡貐^(qū),屋面曲線應(yīng)有利于積雪滑落(切線50度內(nèi)需考慮雪載)。總雪載釋放近一半。降雨量大的地區(qū)相似考慮。建筑允許時(shí),在框架中布置支撐會(huì)比簡(jiǎn)單的節(jié)點(diǎn)剛接的框架有更好的經(jīng)濟(jì)性。而屋面覆蓋跨度較大的建筑中,可選擇構(gòu)件受拉為主的懸索或索膜結(jié)構(gòu)體系等。 結(jié)構(gòu)的布置要根據(jù)體系特征、荷載分布情況及性質(zhì)等綜合考慮。一般說要?jiǎng)偠染鶆?力學(xué)模型清晰,盡可能限制大荷載或移動(dòng)荷載的影響范圍,使其以最直接的線路傳遞到基礎(chǔ),柱間抗側(cè)支撐的分布應(yīng)均勻,其形心要盡量靠近側(cè)向力(風(fēng)震)的作用線。否則應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn),結(jié)構(gòu)的抗側(cè)應(yīng)有多道防線。 框架結(jié)構(gòu)的樓層平面次梁的布置,有時(shí)可以調(diào)整其荷載傳遞方向以滿足不同的要求。通常為了減小截面沿短向布置次梁,但是這會(huì)使主梁截面加大,減少了樓層凈高,頂層邊柱也有時(shí)會(huì)吃不消,此時(shí)把次梁支撐在較短的主梁上可以犧牲次梁保住主梁和柱子。 三、預(yù)估截面 結(jié)構(gòu)布置結(jié)束后,需對(duì)構(gòu)件截面作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。 鋼梁可選擇槽鋼、工字鋼、軋制或焊接H型鋼截面等。根據(jù)荷載與支座情況,其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之間選擇。翼緣寬度根據(jù)梁間側(cè)向支撐的間距按l/b限值確定時(shí),可回避鋼梁的整體穩(wěn)定的復(fù)雜計(jì)算,這種方法很受歡迎。確定了截面高度和翼緣寬度后,其板件厚度可按規(guī)范中局部穩(wěn)定的構(gòu)造規(guī)定預(yù)估。 柱截面按長(zhǎng)細(xì)比預(yù)估,通常50λ150,簡(jiǎn)單選擇值在100附近。根據(jù)軸心受壓、雙向受彎或單向受彎的不同,可選擇鋼管或H型鋼截面等。 應(yīng)注意的是,對(duì)應(yīng)不同結(jié)構(gòu),規(guī)范中對(duì)截面的構(gòu)造要求有很大的不同。在普鋼規(guī)范和輕鋼規(guī)范中的限值有很大的區(qū)別。 除此之鎮(zhèn)含外,構(gòu)件截面形式的選擇沒有固定的要求,結(jié)構(gòu)工程師可根據(jù)構(gòu)件的受力情況,選擇適用的截面。 四、結(jié)構(gòu)分析 目前鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)分析通常為線彈性分析,條件允許時(shí)考慮P-Δ,p-δ。 新近的一些有限元軟件可以部分考慮幾何非線性及鋼材的彈塑性能.這為更精確的分析結(jié)構(gòu)提供了條件。并不是所有的結(jié)構(gòu)都需要使用軟件: 典型結(jié)構(gòu)可查力學(xué)手冊(cè)之類的工具書直接獲得內(nèi)力和變形。 簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)通過手算進(jìn)行分析。 復(fù)雜結(jié)構(gòu)才需要建模運(yùn)行程序并做詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析。

五、工程判定 要正確使用結(jié)構(gòu)軟件,還應(yīng)對(duì)其輸出結(jié)果的做“工程判定”。根據(jù)“工程判定”選擇修改模型重新分析,還是修正計(jì)算結(jié)果。 不同的軟件會(huì)有不同的適用條件,初學(xué)者應(yīng)充分明了。此外,工程設(shè)計(jì)中的計(jì)算和精確的力學(xué)計(jì)算本身常有一定距離,為了獲得實(shí)用的設(shè)計(jì)方法,有時(shí)會(huì)用誤差較大的假定,但對(duì)這種誤差,會(huì)通過“適用條件、概念及構(gòu)造”的方式來保證結(jié)構(gòu)的安全。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,“適用條件、概念及構(gòu)造”是比定量計(jì)算更重要的內(nèi)容。 六、構(gòu)件設(shè)計(jì) 構(gòu)件的設(shè)計(jì)首先是材料的選擇,比較常用的是腔模Q235和Q345,通常主結(jié)構(gòu)使用單一鋼種以便于工程管理,經(jīng)濟(jì)考慮,也可以選擇不同強(qiáng)度鋼材的組合截面,當(dāng)強(qiáng)度起控制作用時(shí),可選擇Q345;穩(wěn)定控制時(shí),宜使用Q235。 構(gòu)件設(shè)計(jì)中,現(xiàn)行規(guī)范使用的是彈塑性的方法來驗(yàn)算截面,這和結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算的彈性方法并不匹配。 當(dāng)前的結(jié)構(gòu)軟件,都提供截面驗(yàn)算的后處理功能。由于程序技術(shù)的進(jìn)步,一些軟件可以將驗(yàn)算時(shí)不通過的構(gòu)件,從給定的截面庫里選擇加大一級(jí),并自動(dòng)重新分析驗(yàn)算,直至通過。這是常說的截面優(yōu)化設(shè)計(jì)功能之一。它減少了結(jié)構(gòu)師的很多工作量。 七、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重要的內(nèi)容之一,在結(jié)構(gòu)分析前,就應(yīng)該對(duì)節(jié)點(diǎn)的形式有充分思考與確定,常常出現(xiàn)的一種情況是,最終設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)與結(jié)構(gòu)分析模型中使用的形式不完全一致,如不能確信這種不一致造成的偏差在工程允許的范圍內(nèi),就必須避免,按傳力特性不同,節(jié)點(diǎn)分剛接,鉸接和半剛接。初學(xué)者宜選擇可以簡(jiǎn)單定量分析的前兩者。連接的不同對(duì)結(jié)構(gòu)影響甚大。 連接節(jié)點(diǎn)有等強(qiáng)設(shè)計(jì)和實(shí)際受力設(shè)計(jì)兩種常用的方法,初學(xué)者可偏安全選用前者,設(shè)計(jì)手冊(cè)中通常有焊縫及螺栓連接的表格等供設(shè)計(jì)者查用,比較方便。也可以使用結(jié)構(gòu)軟件的后處理部分來自動(dòng)完成。 具體設(shè)計(jì)內(nèi)容:(1)焊接。(2)栓接。(3)連接板。(4)梁腹板。(5)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)必須考慮安裝螺栓、現(xiàn)場(chǎng)焊接等的施工空間及構(gòu)件吊裝順序等。此外,還應(yīng)盡可能使工人能方便的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)定位與臨時(shí)固定。(6)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮制造廠的工藝水平。 八、圖紙編制 1.設(shè)計(jì)圖。是提供制造廠編制施工詳圖的依據(jù)。深度及內(nèi)容應(yīng)完整但不冗余,在設(shè)計(jì)圖中,對(duì)于設(shè)計(jì)依據(jù)、荷載資料、技術(shù)數(shù)據(jù)、材料選用及材質(zhì)要求、設(shè)計(jì)要求等均應(yīng)表示清楚,以利于施工詳圖的順利編制,并能正確體現(xiàn)設(shè)計(jì)的意圖。主要材料應(yīng)列表表示。 2.施工詳圖。又稱加工圖或放樣圖等,深度須能滿足車間直接制造加工,不完全相同的另構(gòu)件單元須單獨(dú)繪制表達(dá),并應(yīng)附有詳盡的材料表。

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簡(jiǎn)述鋼結(jié)構(gòu)鋼材強(qiáng)度檢測(cè)方法

鋼結(jié)構(gòu)鋼材強(qiáng)度檢測(cè)方法用游標(biāo)卡尺進(jìn)行量測(cè)。

鋼結(jié)構(gòu)工程檢測(cè)包括鋼結(jié)構(gòu)和特種設(shè)備的原材料、焊材、彎伍焊接件、緊固件、焊縫、螺栓球節(jié)點(diǎn)、涂料等材料和工程的全部規(guī)定的試驗(yàn)檢測(cè)內(nèi)容。主要有鋼結(jié)構(gòu)分析方法：鋼結(jié)構(gòu)無損探傷檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)分析方法，主體結(jié)構(gòu)工程檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)分析方法，鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)性能檢測(cè)，鋼結(jié)構(gòu)緊固件力學(xué)性能檢測(cè)，鋼材化學(xué)成分分析，涂料原材料檢測(cè)，鹽霧試驗(yàn)等檢測(cè)。

金屬原材如鋼板、圓鋼拉伸檢測(cè)（抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷后延伸率）、彎曲試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)（常溫沖擊、低溫沖擊、時(shí)效沖擊）、硬度等韌性和塑性性能檢測(cè)，鋼筋拉伸檢測(cè)（屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度）、彎曲等性能，鋼板的Z向拉伸試塌鬧橋驗(yàn)。

鋼材化學(xué)成分分析

涂料常規(guī)檢測(cè)、內(nèi)外墻涂料、防火涂料、防腐涂料的檢測(cè)，常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目有：容器中狀態(tài)、顏色及外觀、粘度、流出時(shí)間、細(xì)團(tuán)猛度、比重、遮蓋力、干燥時(shí)間、不揮發(fā)物含量、鏡面光澤、硬度、柔韌性、耐彎曲性、附著力、耐沖擊性、耐水性、耐化學(xué)試劑性、耐熱性、流掛性、耐濕熱性、耐磨性、耐鹽霧性、耐老化性。

無損檢測(cè)（NDT）就是利用聲、光、磁和電等特性，在不損害或不影響被檢對(duì)象使用性能的前提下，檢測(cè)被檢對(duì)象中是否存在缺陷或不均勻性，給出缺陷的大小、位置、性質(zhì)和數(shù)量等信息，進(jìn)而判定被檢對(duì)象所處技術(shù)狀態(tài)的所有技術(shù)手段的總稱。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)思路有哪些？

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)思路

(一) 判斷結(jié)構(gòu)是否適合用鋼結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)通常用于高層、大跨度、體型復(fù)雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動(dòng)、高溫車間

、密封性要求高、要求能活動(dòng)或經(jīng)常裝拆的結(jié)構(gòu)。直觀的說：大廈、體育館、歌劇院、大

橋、電視塔、倉棚、工廠、住宅和臨時(shí)建筑等。這是和鋼結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)相一致的。

(二) 結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置

此處僅簡(jiǎn)單介紹. 詳請(qǐng)參考相關(guān)專業(yè)書籍.由于結(jié)構(gòu)選型涉及廣泛,做結(jié)構(gòu)選型及布置應(yīng)該在經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師指導(dǎo)下進(jìn)行。

在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中都應(yīng)該被強(qiáng)調(diào)的是"概念設(shè)計(jì)",它在結(jié)構(gòu)選型與布置階段尤其重要. 對(duì)一些難以作出精確理性分析或規(guī)范未規(guī)定的問題，可依據(jù)從整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、破壞機(jī)理、震害、試驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的設(shè)計(jì)思想，從全局的角

度來確定控制結(jié)構(gòu)的布置及細(xì)部措施。 運(yùn)用概念設(shè)計(jì)可以在早期迅速、有效地進(jìn)行構(gòu)思、

比較與選擇。所得結(jié)構(gòu)方案往往易于手算、概念清晰、定性正確，并可避免結(jié)構(gòu)分析階段

不必要的繁瑣運(yùn)算。同時(shí)，它也是判斷計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。

鋼結(jié)構(gòu)通常有框架、平面(木行)架、網(wǎng)架（殼）、索膜、輕鋼、塔桅等結(jié)構(gòu)型式。其理論與技術(shù)大都成熟。亦有部分難題沒有解決,或沒有簡(jiǎn)單實(shí)用的設(shè)計(jì)方法，比如網(wǎng)殼的穩(wěn)定等。

結(jié)構(gòu)選型時(shí)，應(yīng)考慮它們不同的特點(diǎn)。在輕鋼工業(yè)廠房中，當(dāng)有較大懸掛荷載或移動(dòng)荷載

，就可考慮放棄門式剛架而瞎鍵和采用網(wǎng)架。基本雪壓大的地區(qū)，屋面曲線應(yīng)有利于積雪滑落（

切線50度內(nèi)需考慮雪載 ），如亞東水泥廠石灰石倉棚采用三心圓網(wǎng)殼?？傃┹d釋放近一半

。降雨量大的地區(qū)相似考慮。建筑允許時(shí)，在框架中布置支撐會(huì)比簡(jiǎn)單的節(jié)點(diǎn)剛接的框架

有更好的經(jīng)濟(jì)性。而屋面覆蓋跨度較大的建筑中，可選擇構(gòu)件受拉為主的懸索或索膜結(jié)構(gòu)

體系。高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，常采用鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，在地震烈度高或很不規(guī)則的高層中

，不應(yīng)單純?yōu)榱私?jīng)濟(jì)去選擇不利抗震的核心筒加外框的形式。宜選擇周邊巨型SRC柱，核心為支撐框架的結(jié)構(gòu)體系。我國半數(shù)以上的此類高層為前者。對(duì)抗震不利。[19] 結(jié)構(gòu)的布置要根據(jù)體系特征,荷載分布情況及性質(zhì)等綜合考慮.一般的說要?jiǎng)偠染鶆?力學(xué)模型清晰.盡可能限制大荷載或移動(dòng)荷載的影響范圍,使其以最直接的線路傳遞到基礎(chǔ). 柱間抗側(cè)支撐的分布應(yīng)均勻.其形心要盡量靠近側(cè)向力(風(fēng)震)的作用線. 否則應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn). 結(jié)構(gòu)的抗側(cè)應(yīng)有多道防線. 比如有支撐框架結(jié)構(gòu),柱子至少應(yīng)能單獨(dú)承受1/4的總水平力

框架結(jié)構(gòu)的樓層平面次梁的布置,有時(shí)可以調(diào)整其荷載傳遞方向以滿足不同的要求。通常為

了減小截面沿短向布置次梁，但是這會(huì)使主梁截面加大，減少了樓層凈高,頂層邊柱也有時(shí)

會(huì)吃不消，此時(shí)把次梁支撐在較短的主梁上可以犧牲次梁保住主梁和柱子.

(三) 預(yù)估截面

結(jié)構(gòu)布置結(jié)束后，需對(duì)構(gòu)件截面作初步估算。主要是梁亮早柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。 鋼梁可選擇槽鋼、軋制或焊接H型鋼截面等。根據(jù)荷載與支座情況，其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之間選擇。翼緣寬度根據(jù)梁間側(cè)向支撐的間距按l/b限值確定時(shí)，可回避鋼梁的整體穩(wěn)定的復(fù)雜計(jì)算，這種方法很受歡迎。 確定了截面高度和翼緣寬度后，其板件厚度可按規(guī)范中局部穩(wěn)定的構(gòu)造規(guī)定預(yù)估。

柱截面按長(zhǎng)細(xì)比預(yù)估. 通常50λ150, 簡(jiǎn)單選擇值在磨盯100附近。根據(jù)軸心受壓、雙向受彎

或單向受彎的不同,可選擇鋼管或H型鋼截面等.

初學(xué)者需注意，對(duì)應(yīng)不同的結(jié)構(gòu)，規(guī)范中對(duì)截面的構(gòu)造要求有很大的不同。 如鋼結(jié)構(gòu)所特有的組成構(gòu)件的板件的局部穩(wěn)定問題。在普鋼規(guī)范和輕鋼規(guī)范中的限值有很大的區(qū)別。

除此之外，構(gòu)件截面形式的選擇沒有固定的要求，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該根據(jù)構(gòu)件的受力情況，

合理的選擇安全經(jīng)濟(jì)美觀的截面。

(四) 結(jié)構(gòu)分析

目前鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)分析通常為線彈性分析,條件允許時(shí)考慮P-Δ,p-δ.

新近的一些有限元軟件可以部分考慮幾何非線性及鋼材的彈塑性能.這為更精確的分析結(jié)構(gòu)

提供了條件。并不是所有的結(jié)構(gòu)都需要使用軟件:

典型結(jié)構(gòu)可查力學(xué)手冊(cè)之類的工具書直接獲得內(nèi)力和變形.

簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)通過手算進(jìn)行分析.

復(fù)雜結(jié)構(gòu)才需要建模運(yùn)行程序并做詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析.

(五) 工程判定

要正確使用結(jié)構(gòu)軟件，還應(yīng)對(duì)其輸出結(jié)果的做"工程判定"。比如，評(píng)估各向周期、總剪力

、變形特征等。根據(jù)"工程判定"選擇修改模型重新分析,還是修正計(jì)算結(jié)果.

不同的軟件會(huì)有不同的適用條件.初學(xué)者應(yīng)充分明了.此外,工程設(shè)計(jì)中的計(jì)算和精確的力學(xué)

計(jì)算本身常有一定距離, 為了獲得實(shí)用的設(shè)計(jì)方法,有時(shí)會(huì)用誤差較大的假定, 但對(duì)這種誤

差, 會(huì)通過"適用條件、概念及構(gòu)造"的方式來保證結(jié)構(gòu)的安全. 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,"適用條件

、概念及構(gòu)造"是比定量計(jì)算更重要的內(nèi)容.

工程師們不應(yīng)該過分信任與依賴結(jié)構(gòu)軟件.美國一位學(xué)者曾警告說：“誤用計(jì)算機(jī)造成結(jié)構(gòu)

破壞而引起災(zāi)難只是一個(gè)時(shí)間的問題?！?

注重概念設(shè)計(jì)和工程判定是避免這種工程災(zāi)難的方法.

(六) 構(gòu)件設(shè)計(jì)

構(gòu)件的設(shè)計(jì)首先是材料的選擇. 比較常用的是Q235(類似A3)和Q345(類似16Mn). 通常主結(jié)

構(gòu)使用單一鋼種以便于工程管理. 經(jīng)濟(jì)考慮,也可以選擇不同強(qiáng)度鋼材的組合截面. 當(dāng)強(qiáng)度

起控制作用時(shí),可選擇Q345; 穩(wěn)定控制時(shí),宜使用Q235.

構(gòu)件設(shè)計(jì)中,現(xiàn)行規(guī)范使用的是彈塑性的方法來驗(yàn)算截面.這和結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算的彈性方法并

不匹配.

當(dāng)前的結(jié)構(gòu)軟件,都提供截面驗(yàn)算的后處理功能。由于程序技術(shù)的進(jìn)步,一些軟件可以將驗(yàn)

算時(shí)不通過的構(gòu)件，從給定的截面庫里選擇加大一級(jí).并自動(dòng)重新分析驗(yàn)算，直至通過，如

sap2000等。這是常說的截面優(yōu)化設(shè)計(jì)功能之一。

鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)分析？

抗震設(shè)計(jì)基本要求

1、鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)類型

常見的鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)體系有框架結(jié)構(gòu)、框架一支援結(jié)構(gòu)、框架一抗震墻板結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)以及巨型框架結(jié)構(gòu)等。鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能的優(yōu)劣取決于結(jié)構(gòu)的選型，進(jìn)行實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合考慮多種因素進(jìn)行方案的優(yōu)化，在優(yōu)化過程中確定其適宜的結(jié)構(gòu)體系。

2、鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)布置原則

鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置的選擇關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和經(jīng)濟(jì)性。和其他類型的建筑結(jié)構(gòu)一樣，多高層鋼結(jié)構(gòu)房屋應(yīng)盡量采用規(guī)則的建筑方案。當(dāng)結(jié)構(gòu)體型復(fù)雜、平立面特別不規(guī)則時(shí)，可按實(shí)際需要在適當(dāng)部位設(shè)置防震續(xù)，從而形成多個(gè)較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。由于鋼結(jié)構(gòu)可耐受的結(jié)構(gòu)變形大于混凝土結(jié)構(gòu)，一般來說，不宜設(shè)抗震縫，必須設(shè)置時(shí)，抗震縫寬應(yīng)不小于相應(yīng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的1.5倍。

3、 鋼結(jié)構(gòu)房屋適用的最大高度和高寬比

根據(jù)結(jié)構(gòu)總體高度和抗震設(shè)防烈度確定結(jié)構(gòu)類型和最大適用高度。結(jié)構(gòu)的高寬比是影響結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性和抗震性能的重要參數(shù)，它對(duì)結(jié)構(gòu)緩春剛度、側(cè)移和振動(dòng)形式有直接影響。高度比指房屋總高度與平面較旅虛小寬度之比。高寬比值較大時(shí)，一方面使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的水平位移及P—A效應(yīng)，還由于傾覆力矩使柱產(chǎn)生很大的軸向力。因此，需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大高寬比制定限值，不宜大于合理的限值，超過時(shí)應(yīng)進(jìn)行專門研究，采取必要的抗震措施。

抗震設(shè)計(jì)的一般方法

鋼材基本屬于各向同性的均質(zhì)材料，且質(zhì)輕高強(qiáng)、延性好，是一種很適合于建筑抗震結(jié)構(gòu)的材料，在地震作用下，高層鋼結(jié)構(gòu)房屋由于鋼材材質(zhì)均勻，強(qiáng)度易于保證，所以結(jié)構(gòu)的可靠性大；輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)使得鋼結(jié)構(gòu)房屋的自重輕，從而所受地震作用減?。涣己玫难有允菇Y(jié)構(gòu)在很大的變形下仍不致倒塌，從而保證結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性。但是，鋼結(jié)構(gòu)房屋如果設(shè)計(jì)和制造不當(dāng)，在地震作用下，可能發(fā)生構(gòu)件的失穩(wěn)和材料的脆性破壞或連接破壞，使鋼材的性能得不到充分發(fā)揮，造成災(zāi)難性后果。因此高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計(jì)就顯得非常重要和必要。

1、建筑場(chǎng)地

在選擇建筑場(chǎng)地時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程需要，掌握地震活動(dòng)情況和工程地質(zhì)的有關(guān)資料，對(duì)建筑場(chǎng)地做出綜合評(píng)價(jià)。宜選擇對(duì)建筑抗震有利的地段，如開闊平坦的堅(jiān)硬場(chǎng)地土或密實(shí)均勻的干硬場(chǎng)地土等地段，避開對(duì)建筑抗震不利的地段，如軟弱場(chǎng)地土、易液化土、條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘，非巖質(zhì)的陡坡、采空區(qū)、河岸和邊坡邊緣等地段。

2、地基和基礎(chǔ)

為了避免建筑物不均勻沉降而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂隙、甚至傾斜，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件過早進(jìn)入塑性區(qū)，同一結(jié)構(gòu)單元不應(yīng)設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基土上，不宜部分采用天然地基，部分采用樁基；地基有軟弱粘性土、可液化土或嚴(yán)重不均勻土層時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性和剛性。

3、平面和立面布置

為了避免地震時(shí)建筑發(fā)生扭轉(zhuǎn)和應(yīng)力集中或塑性變形集中而形成薄弱環(huán)節(jié)，建筑平面、立面布置宜規(guī)則、對(duì)稱，質(zhì)量分布和剛度變化宜均勻。但不設(shè)置抗震縫時(shí)，應(yīng)采用與實(shí)際情況相符合的計(jì)算模型，設(shè)置抗震縫時(shí)，應(yīng)將建筑物分割成規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。我國《抗震規(guī)范》對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大適用高度和鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大高寬比都有規(guī)定：

（1）、結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑；應(yīng)有多道抗震設(shè)防防線，避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件失效而導(dǎo)致整個(gè)體系喪失抗震能力或喪失對(duì)重力的承載能力；應(yīng)具備必要的承載能力，良好的變形能力和耗能能力；應(yīng)具有合理的剛度分布和承載力分布，避免因局部削弱或突變而形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中，對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高其承載能力。

（2）、在抗震結(jié)構(gòu)體系中，應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接部位具有良好的延性，避免脆性破壞，提高抗震結(jié)構(gòu)的整體變形能力。因此，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)合理控制尺寸，防止局部失穩(wěn)或整體失穩(wěn)，如對(duì)梁翼緣和腹板的寬厚比和高厚比都作了明確規(guī)定。此外，還應(yīng)加強(qiáng)各構(gòu)件之間的連接，以保證結(jié)構(gòu)的整體性，抗震支承系統(tǒng)應(yīng)保證地震作用時(shí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

（3）、對(duì)于女兒墻、圍護(hù)墻、雨篷、封墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)使其與主體結(jié)構(gòu)有可靠地連接和錨固，避免地震時(shí)倒塌傷人，產(chǎn)生附加震害；圍護(hù)墻、隔墻等與主體結(jié)構(gòu)的連接，應(yīng)避免設(shè)置不當(dāng)而導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)破壞；應(yīng)避免吊頂塌落及懸吊較重的裝飾物墜落，不可避免時(shí)應(yīng)采取可靠措施。

（4）、建筑物在強(qiáng)震作用下的表現(xiàn)，既是對(duì)抗震設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)，也是對(duì)施工質(zhì)量的檢驗(yàn)。施擾鎮(zhèn)耐工質(zhì)量的好壞，直接影響鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震能力。因此，抗震結(jié)構(gòu)對(duì)材料和施工質(zhì)量的特別要求，應(yīng)在設(shè)計(jì)文件上注明。建筑物的施工要特別注意符合圖紙上合理的抗震要求，注意材料選擇，確保施工質(zhì)量。

隨著人們對(duì)地震的不斷認(rèn)識(shí)，為防止出現(xiàn)嚴(yán)重的地震的嚴(yán)重災(zāi)害，造成財(cái)產(chǎn)損失和生命傷亡。人們對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震要求不斷提高。本文闡明了設(shè)計(jì)人員進(jìn)行高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先從概念設(shè)計(jì)著手，制定比較合理的設(shè)計(jì)方案等，確保房屋抗震設(shè)防目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

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