鋼結(jié)構(gòu)加固的原因有部分是因?yàn)槭Х€(wěn)，或者說失穩(wěn)是造成鋼結(jié)構(gòu)事故的元兇之一，那么再設(shè)計(jì)之初，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)如何進(jìn)行計(jì)算的就顯得非常重要了，結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)有兩種基本形式：分支點(diǎn)失穩(wěn)、極值點(diǎn)失穩(wěn)。
（1）第一類穩(wěn)定問題（分支點(diǎn)失穩(wěn)）
當(dāng)荷載逐漸增加時(shí)，結(jié)構(gòu)原有的平衡形式被破壞了，并出現(xiàn)了與原平衡形式有本質(zhì)區(qū)別的新的平衡形式，由穩(wěn)定平衡轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定平衡，出現(xiàn)了穩(wěn)定性的轉(zhuǎn)變。分支點(diǎn)是平衡狀態(tài)從穩(wěn)定轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定的分界點(diǎn)。在分支點(diǎn)處，既可在初始位置處平衡，亦可在偏離后新的位置平衡，即平衡具有二重性。
（2）第二類穩(wěn)定問題（極值點(diǎn)失穩(wěn)）
雖不出現(xiàn)新的變形形式，但鋼結(jié)構(gòu)原來的變形將增大或材料的應(yīng)力超過其許可值，結(jié)構(gòu)不能正常工作。失穩(wěn)前后變形性質(zhì)沒有發(fā)生變化，力—位移關(guān)系曲線存在極值點(diǎn)，達(dá)到極值點(diǎn)的荷載使變形迅速增長，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)壓潰。
按結(jié)構(gòu)失穩(wěn)時(shí)材料所處的工作階段來說，結(jié)構(gòu)失穩(wěn)可分為：彈性失穩(wěn)、彈塑性失穩(wěn)、塑性失穩(wěn)三種。其中結(jié)構(gòu)的彈性失穩(wěn)主要類型有分支點(diǎn)失穩(wěn)（第一類失穩(wěn)）和極值點(diǎn)失穩(wěn)（第二類失穩(wěn)）兩種。此外，有些結(jié)構(gòu)（如承受均布荷載的扁平拱等）還可能發(fā)生更復(fù)雜的跳躍式失穩(wěn)（稱為第三類失穩(wěn)）。
在對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和失穩(wěn)的概念和形式有了初步了解后，我們現(xiàn)在來看下，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性如何分析。目前，國內(nèi)外在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面都取得了一定的成果，發(fā)明了如弧長法、廣義逆法、人工彈簧法、自動(dòng)求解技術(shù)、能量平衡技術(shù)等結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析方法，但是，這些方法在具體的結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用中，仍然存在很多難點(diǎn)。
在實(shí)際的結(jié)構(gòu)工程中，為了快速對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行分析，我們一般會(huì)采用結(jié)構(gòu)分析軟件STAAD，對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行分析。STAAD不僅能通過算法對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行分析，還能分析各種結(jié)構(gòu)靜力載荷、動(dòng)力響應(yīng)、風(fēng)力和地震作用等。下面，我們一起看下STAAD有哪些具體功能。
STAAD 是一個(gè)全面集成的有限元分析和設(shè)計(jì)解決方案，包括良好的用戶界面、可視化工具和guoji設(shè)計(jì)規(guī)范。能用于分析受靜力載荷、動(dòng)力響應(yīng)、土壤結(jié)構(gòu)相互作用或風(fēng)力、地震及移動(dòng)載荷影響的幾乎所有結(jié)構(gòu)類型。
STAAD 擁有80多種guoji代碼，能用于：
1.分析重力和橫向載荷
為各種載荷條件設(shè)計(jì)和分析簡單或復(fù)雜結(jié)構(gòu)，包括由重力引起的載荷（如恒載和活載）、跨越條件以及包括風(fēng)力和地震在內(nèi)的橫向載荷。
2.遵循抗震要求
根據(jù)相關(guān)建筑規(guī)范設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)抗震系統(tǒng)，生成抗震載荷。在設(shè)計(jì)元素和設(shè)計(jì)框架及更大的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)（如果適用）時(shí)考慮這些作用力。在按比例分配和詳細(xì)設(shè)計(jì)元素時(shí)，遵循所選設(shè)計(jì)規(guī)范的延展性要求。
3設(shè)計(jì)和分析結(jié)構(gòu)模型
快速為整個(gè)結(jié)構(gòu)建模，包括甲板、板、板緣和開口、梁、柱、墻、支架、擴(kuò)展和連續(xù)基腳及承臺(tái)。高效自動(dòng)執(zhí)行多個(gè)費(fèi)時(shí)的設(shè)計(jì)和分析任務(wù)，并生成文檔已就緒的實(shí)用系統(tǒng)和組件設(shè)計(jì)。
4.借助有限元進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析
使用我們zuixian進(jìn)的有限元分析來準(zhǔn)確高效地完成整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的分析、設(shè)計(jì)和制圖。使用我們的快速求解器減少或消除等待結(jié)果的時(shí)間。
5.設(shè)計(jì)梁、柱和墻
優(yōu)化或分析梁、柱和墻的重力和橫向載荷，以快速獲得安全經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)。充滿自信地生成符合美國標(biāo)準(zhǔn)以及許多guoji設(shè)計(jì)規(guī)格和建筑規(guī)范的設(shè)計(jì)。
6.檢查冷彎型截面設(shè)計(jì)
使用綜合的冷彎型截面庫設(shè)計(jì)輕型鋼構(gòu)件，無需使用單獨(dú)的專用應(yīng)用程序。
7.設(shè)計(jì)抗側(cè)力框架
對(duì)斜撐框架和抗彎框架執(zhí)行抗震和風(fēng)力建筑規(guī)范檢查。為您的結(jié)構(gòu)項(xiàng)目快速獲取安全可靠的設(shè)計(jì)。
8.guoji標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)
在您的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，使用廣泛的guoji標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)格，擴(kuò)展您的業(yè)務(wù)實(shí)踐，利用全球的設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)。受益于guoji標(biāo)準(zhǔn)的廣泛支持，充滿信心的完成您的設(shè)計(jì)。
9.生成設(shè)計(jì)載荷和載荷組合
使用內(nèi)置載荷生成器將規(guī)范要求的風(fēng)力和抗震載荷應(yīng)用于結(jié)構(gòu)中。基于結(jié)構(gòu)幾何圖形、批量和選定建筑規(guī)范條款，自動(dòng)計(jì)算相關(guān)載荷參數(shù)，而無需單獨(dú)手動(dòng)計(jì)算。使用載荷組合生成器將這些橫向載荷工況與重力和其他類型的負(fù)荷組合起來。
10.導(dǎo)入在 DXF 中創(chuàng)建的截面圖形狀
快速導(dǎo)入在 DXF 工程圖中詳細(xì)設(shè)計(jì)的以公制或英制自定義的截面剖面圖?；蛘呤褂煤唵蔚年P(guān)鍵尺寸或從一系列標(biāo)準(zhǔn)庫中選取的標(biāo)準(zhǔn)來定義常規(guī)形狀。
由于結(jié)構(gòu)體系中存在受壓構(gòu)件，所以結(jié)構(gòu)也有可能發(fā)生穩(wěn)定問題。而且，結(jié)構(gòu)出平面的穩(wěn)定變得格外的敏感。通過對(duì)該體系的穩(wěn)定模態(tài)的分析發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)的第一失穩(wěn)模態(tài)就是出平面的。
在桁架節(jié)點(diǎn)上施加水平荷載，得到結(jié)構(gòu)的荷載位移曲線為：結(jié)構(gòu)首xian發(fā)生平面外的失穩(wěn)，結(jié)構(gòu)第一級(jí)失穩(wěn)模態(tài)的穩(wěn)定安全系數(shù)6.99，若加荷系數(shù)減少，非線性計(jì)算可以跟蹤到結(jié)構(gòu)高階失穩(wěn)模態(tài)。
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