【正文】 材的影響 （ 1） 在通長(zhǎng)溫度變下對(duì)鋼材進(jìn)行拉彎，使 其產(chǎn)生塑性變形，這樣能有效的提高鋼材的屈服力，但是鋼材的韌性和塑性有所降低。超大型鋼結(jié)構(gòu)在溫度變化下強(qiáng)度和變形性能可能會(huì)退化，鋼材的熱導(dǎo)系數(shù)大大超過(guò)了混凝土，其溫度在鋼結(jié)構(gòu)的傳播速度幾乎是混凝土的 10 倍，其結(jié)果是超大型鋼結(jié)構(gòu)會(huì)扭曲變形甚至?xí)顾＝Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要原則就是要求建筑物安全， 避免造成不必要的人員事故和經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)然可以設(shè)伸縮縫來(lái)解決溫度伸縮問(wèn)題，在溫度區(qū)段處設(shè)雙柱，使結(jié)構(gòu)成為幾個(gè)獨(dú)立的幾個(gè)區(qū)，從而解決溫度產(chǎn)生的影響，但這樣增加了一榀剛架，少則幾十萬(wàn)，多則上百萬(wàn)，嚴(yán)重增加了造價(jià)，而且不好看。 研究溫度對(duì)超大型鋼結(jié)構(gòu)影響的意義 目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)鋼結(jié)構(gòu)截面承載力，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定性、長(zhǎng)細(xì)比、屈曲、疲勞度研究的比較多，大多數(shù)集中在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)受力分析上，而在溫度對(duì)超大型鋼結(jié)構(gòu) 影響上研究甚少，在實(shí)際上溫度對(duì)超大型結(jié)構(gòu)的影響是不可忽略的。一些計(jì)算設(shè)計(jì)軟件 的發(fā)明，如 ANSYS 軟件、 PKPM 軟件及 SAP2021 軟件等都能對(duì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件做出精確的計(jì)算，方便了研究?，F(xiàn)在可以根據(jù)實(shí)際工程包括鋼平面結(jié)構(gòu)、鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、鋼懸索結(jié)構(gòu)運(yùn)用先進(jìn)的現(xiàn)代化精密儀器進(jìn)行了許多測(cè)試試驗(yàn)，可以得出精確的數(shù)據(jù)，研究人員可根據(jù)實(shí)際情況逐步深入，使其復(fù)雜問(wèn)題可以得到簡(jiǎn)單解決。大多數(shù)科研人員運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)超大鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬分析得到的數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)運(yùn) 用原有的理論相結(jié)合分析。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，世界各國(guó)對(duì)溫度對(duì)超大型鋼結(jié)構(gòu)影響研究分析得到大的發(fā)展，由原來(lái)的宏觀計(jì)算發(fā)展到微觀計(jì)算，運(yùn)用有限元原理可以精確的分析鋼結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力、溫度應(yīng)變、位移、屈曲、整體穩(wěn)定性、局部穩(wěn)定性、達(dá)到對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的非線性分析，形成了一個(gè)獨(dú)特的研究領(lǐng)域。過(guò)大的溫度變形不行，過(guò)大的溫度應(yīng)力也不行，要使它們各占適當(dāng)?shù)谋壤?。?dāng)前對(duì)超大型鋼結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能還不能很好的掌握，這就要求充分深入的研究鋼結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力、應(yīng)變，采取有效措施控制其溫度應(yīng)力應(yīng)變。雖然國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)鋼結(jié)構(gòu)在溫度變化產(chǎn)生的影響有一定的研究，但是由于受外界諸多因素的影響，例如理論的不完善、實(shí)驗(yàn)條件的約束及工程應(yīng)用水平，至今學(xué)者們對(duì)溫度應(yīng)力、溫度變形和溫度對(duì)大跨鋼結(jié)構(gòu)其它方面的影響都很難把握。國(guó)家規(guī)范《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500172021）第 條嚴(yán)格規(guī)定了溫度區(qū)的長(zhǎng)度，目的是有效的控制溫度變形、減少溫度應(yīng)力。尤其 需要注意的是：在超大型鋼結(jié)構(gòu)體系要求著重考慮溫度產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形和位移，支座控制條件和產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，柱和梁的整體穩(wěn)定性、局部穩(wěn)定性以及屈曲和撓度、長(zhǎng)細(xì)比、柱軸壓比和層間位移比、層間角位移。 對(duì)于那些存在受壓區(qū)的結(jié)構(gòu)或超大型鋼構(gòu)件， 如果處理不當(dāng)， 可能會(huì)引起鋼結(jié)構(gòu)的局部或者整體失穩(wěn)， 一旦失穩(wěn)， 結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件的幾何形狀將會(huì)出現(xiàn)劇烈改變從而完全喪失承載能力。此外，如造船廠的船體結(jié)構(gòu)車間和大城市中的大型停車場(chǎng)等建筑，也都需要采用大跨度結(jié)構(gòu)。目前鋼結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)外大型工程中得到廣泛的運(yùn)用，隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)當(dāng)中需要大量的鋼結(jié)構(gòu)廠房，尤其 是在鋼廠、造船廠、飛機(jī)制造廠等需要大跨度結(jié)構(gòu)廠房。到了上世紀(jì) 80 年 代，中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)才有了零的突破，上世紀(jì) 90 年代，鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)約達(dá)到 100 104t，而到 2021 年具不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量達(dá) 900 104t，增長(zhǎng)了約 9 倍；鋼結(jié)構(gòu)房屋在上世紀(jì) 80 年代只有 240 104m2，現(xiàn)在平均每年就新增加 2400 104m2，增加了 10 倍。 關(guān)鍵詞 :鋼結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性， 溫度 ， 尺度效應(yīng) Abstract:The stability of the steel structure is payed more and more attention to,for the steel structure is more and more widely thesis mainly expounds .On this basis， the thesis also discusses the thought of researching the effect the temperature takes to the stability of the steel structure under the scale effect in shallow level. Keyword:steel structure,stability,temperature, scale effect 0 引言 眾所周知，現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)成為建筑主體結(jié)構(gòu)形式，但鋼結(jié)構(gòu)以承載力大，抗震性好、施工安裝方便、工期短，且空間大、視覺效果好、給人以美的感觀等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)占據(jù)著建筑界一席之地。淺析溫度對(duì)鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響 工程管理專業(yè)碩士 張 誠(chéng) 2021282100114 摘 要 :鋼結(jié)構(gòu) 越來(lái)越被廣泛使用 ， 鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也越來(lái)越被重視。本文主要 闡述了 溫度對(duì) 鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 性的影響 ， 再在此基礎(chǔ)上，淺層次地探討研究尺度效應(yīng)下溫度對(duì)鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響的思路。中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)起步比較晚，在上世紀(jì) 50 年代，中國(guó)還處于一窮二白時(shí)期，鋼材緊缺，鋼材僅用于國(guó)防建設(shè)和工廠機(jī)械的生產(chǎn)?，F(xiàn)在我國(guó)主要的鋼鐵大型生產(chǎn)企業(yè)有首鋼、寶鋼、鞍鋼、武鋼、河北鋼鐵集團(tuán)等，鋼鐵產(chǎn)量以年均 8%的速度向前迅猛發(fā)展。這就需要建造高度更高、跨度更大的飛機(jī)裝配車間和飛機(jī)庫(kù)。在這些大跨鋼結(jié)構(gòu)體系當(dāng)中幾乎采用了所有的結(jié)構(gòu)形式，包括輕鋼結(jié)構(gòu)、鋼框架、鋼拱結(jié)構(gòu)、鋼網(wǎng)架及懸索結(jié)構(gòu)等。因此，鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能是決定其承載能力的重要因素。 1 溫度對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響的研究 研究背景 隨著 越來(lái)越多的大跨鋼結(jié)構(gòu) 被廣泛應(yīng)用， 溫度變化問(wèn)題 也 成為大跨鋼結(jié)構(gòu)不可忽視卻往往被忽視的問(wèn)題。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件兩端被約束，沒(méi)有伸張的余地，在夏季高溫 環(huán)境下產(chǎn)生較大的變形，鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力不能釋放，當(dāng)夜晚來(lái)臨的時(shí)候，鋼結(jié)構(gòu)由于溫度降低而收縮，又產(chǎn)生新的溫度應(yīng)力，在多次溫度應(yīng)力交替作用下，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接處的焊縫成為應(yīng)力集中點(diǎn)，有可能產(chǎn)生破壞使結(jié)構(gòu)失效。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，采用大跨鋼結(jié)構(gòu)體系也越來(lái)越多，這些用于民用和工業(yè)的機(jī)場(chǎng)、火車站、體育場(chǎng) 、大型展覽館、鋼結(jié)構(gòu)廠房要求跨度大、空間大，在不設(shè)縫的情況下長(zhǎng)度和寬度超過(guò)了國(guó)家規(guī)范要求。過(guò)大的變形給人以不安全的感覺，甚至造成整個(gè)結(jié)構(gòu)的破壞，這就要求我們?cè)黾愉摻Y(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度控制其變形，但是這樣不但會(huì)浪費(fèi)材料，曾加造價(jià)，而且在約束結(jié)構(gòu)變形之后會(huì)產(chǎn)生過(guò)大溫度的應(yīng)力，所以要同時(shí)控制好溫度應(yīng)力和溫度變形。因此我們要深入研究溫度 對(duì)超大型鋼結(jié)構(gòu)的影響，使理論更加完善，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加規(guī)范合理。到本世紀(jì)初，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域得到前所未有的發(fā)展，計(jì)算軟件技術(shù)也越來(lái)越高，計(jì)算機(jī)語(yǔ)言極大的滿足了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的要求。 研究方法的發(fā)展 (1)計(jì)算分析的發(fā)展