空間鋼網(wǎng)架結構事故分析

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空間鋼網(wǎng)架結構事故分析摘要：由于網(wǎng)架和網(wǎng)殼結構的適用性、美觀性、可靠性、安全性和經(jīng)濟性，它得到了廣泛的應用和迅猛的發(fā)展，但是也發(fā)生了一些大小不同的事故，本文主要進行了鋼網(wǎng)架結構事故分析。?關鍵詞：鋼網(wǎng)架結構；事故；分析；方法?　　網(wǎng)架和網(wǎng)殼結構的適用性、美觀性、可靠性、安全性和經(jīng)濟性已為世人所公認，因而它得到了廣泛的應用和迅猛的發(fā)展。特別是網(wǎng)架結構的應用，我國不論在規(guī)模上還是數(shù)量上都居于世界的領先地位。但是，隨著網(wǎng)架大量應用的同時，也發(fā)生了一些大小不同的事故。據(jù)不完全統(tǒng)計，自然災害、意外事故者較少，而大多數(shù)事故是責任事故，設計、制作、運輸、安裝和管理等方面都曾發(fā)生過，使國家的財產(chǎn)和人的生命遭受了不少損失。但這些事故并未受到應有的重視，從中吸取教訓，引以為戒，本文主要進行了鋼網(wǎng)架結構事故分析。?　　1.事故類型和表現(xiàn)形式?　　1.1事故類型?　?。?）按事故造成的危害和損失程度可分為?　?、賽盒允鹿省＞W(wǎng)架結構整體或部分塌落，造成了生命和財產(chǎn)的重大損失。?　?、趪乐厥鹿省＞W(wǎng)架結構雖未塌落，但已喪失了承載能力，不能正常使用，不得不報廢或重建，造成經(jīng)濟上的重大損失。?　?、壑卮笫鹿省Ｊ鹿拾l(fā)生后，網(wǎng)架整體或較多的桿件、節(jié)點經(jīng)過處理或加固后仍可繼續(xù)使用，但造成了較大的經(jīng)濟損失。?　?、苄∈鹿省＞W(wǎng)架結構在制造、安裝或使用初期，發(fā)現(xiàn)局部存在問題和隱患，但可以用較少的時間和資金予以解決，不影響以后的正常使用。?　?。?）按事故存在的范圍可分為?　?、僬w事故。網(wǎng)架結構整體塌落或局部有嚴重缺陷，影響了結構的完整性，使結構喪失了承載能力和正常使用能力。?　?、诰植渴鹿省＞W(wǎng)架結構局部有缺陷或嚴重缺陷，必須及時處理才能保證結構安全正常地使用。?

1　　（3）按造成事故因素的多少可分為?　?、賳我灰蛩厥鹿?。由于一種因素造成的事故。?　?、诙喾N因素事故。由于多種因素組合所造成的事故，但其中可以找出最主要的因素。?　?、蹚碗s因素事故。造成事故的因素很多，但一時難以確切斷定何者為主要因素。?　　1.2主要表現(xiàn)形式?　?。?）桿件彎曲。?　?。?）桿件斷裂。?　　（3）桿件與節(jié)點焊縫連接破壞。?　　（4）節(jié)點板變形或斷裂。?　?。?）焊縫不飽滿或有氣泡、夾渣，微裂縫超過標準。?　?。?）高強螺栓斷裂或從球節(jié)點中拔出。?　?。?）桿件在節(jié)點相碰，支座腹桿與支承結構相碰。?　?。?）支座節(jié)點移位。?　?。?）網(wǎng)架撓度過大，超過了規(guī)定的要求。?　?。?0）網(wǎng)架結構倒塌。?　　2.鋼網(wǎng)架結構事故原因?　　2.1設計原因?　?。?）結構型式選擇不合理，支撐體系或再分桿體系設計不周，網(wǎng)架尺寸不合理。如當采用正交正放網(wǎng)架時，未沿周邊網(wǎng)格上弦或下弦設置封閉的水平支撐，致使網(wǎng)架不能有效傳遞水平荷載。?　?。?）力學模型、計算簡圖與實際不符。如網(wǎng)架支座構造屬于兩向約束時，計算時按三向約束考慮。?　　（3）計算方法的選擇、假設條件、電算程序、近似計算法使用的圖表有錯誤，未能發(fā)現(xiàn)。?　　（4）桿件截面匹配不合理，忽視桿件初彎曲、初偏心和次應力的影響。?

2　?。?）荷載低算和漏算，或由于網(wǎng)架工況復雜，荷載組合不當。對自然災害（如地震、風振、溫度變化、積水積雪、火災、大氣或有害氣體及物質的腐蝕性等）估計不足或處置不當，或對一些大中型網(wǎng)架結構應該進行的非線性分析，穩(wěn)定性分析，支座不均勻沉降、不均勻側移，重型橋式吊車對網(wǎng)架的影響，中、重級懸掛吊車對網(wǎng)架的疲勞驗算等，沒有進行驗算和分析。?　　（6）材料（包括鋼材、焊條等）選擇不合理。?　?。?）網(wǎng)架結構設計計算后，不經(jīng)復核就增設桿件或大面積的代換桿件，從而導致超強度設計值桿件的出現(xiàn)。?　?。?）設計圖紙錯誤或不完備。如幾何尺寸標注不清或矛盾，對材料、加工工藝要求、施工方法及特殊節(jié)點的特殊要求有遺漏或交代不清等。?　　（9）節(jié)點型式及構造錯誤、節(jié)點細部考慮不周全。?　　2.2制作原因?　?。?）材料驗收及管理混亂，不同鋼號、規(guī)格材料混雜使用，特別是混用了可焊性差的高碳鋼，鋼管管徑與壁厚有較大的負偏差，拼裝前桿件有初彎曲而不調(diào)直。?　?。?）桿件下料尺寸不準，特別是壓桿超長、拉桿超短。?　　（3）不按規(guī)范規(guī)定對鋼管剖口，對接焊縫焊接時不加襯管或不按對接焊縫要求焊接。?　?。?）高強螺栓材料有雜質，熱處理時淬火不透，有微裂縫。?　　（5）球體或螺栓的機加工有缺陷，球孔角度偏差過大。?　?。?）螺栓未擰緊，網(wǎng)架在使用期間在接縫處出現(xiàn)縫隙，螺栓受水氣侵入而銹蝕。?　?。?）支座底板與底板連接或肋板采用氧氣切割而不將其端面刨平，組裝時不能緊密頂緊，支座受力時產(chǎn)生應力集中或改變了傳力路線。?　　（8）焊縫質量差，焊縫高度不足，未達到設計要求。?　　2.3拼裝和吊裝原因?　?。?）胎具或拼裝平臺不合規(guī)格即進行網(wǎng)架拼裝，使單元體產(chǎn)生偏差，最后導致整個網(wǎng)架的累積誤差很大。?　?。?）焊接工藝、焊接順序錯誤，產(chǎn)生很大的焊接應力，造成桿件或整個網(wǎng)架變形。?　?。?）桿件或單元或整個網(wǎng)架拼裝后有較大的偏差而不修正，強行就位，造成桿件彎曲或產(chǎn)生很大的次應力。?

3　?。?）對網(wǎng)架施工階段的吊點反力、桿件內(nèi)力、撓度等不進行驗算，也不采取必要的加固措施。?　?。?）施工方案選擇錯誤，分條分塊施工時，不采取正確的臨時加固措施，使此局部網(wǎng)架為幾何可變體系?！　。?）網(wǎng)架整體吊裝時采用多臺起重機或拔桿，各吊點起升或下降時不同步，用滑移法施工時，牽引力和牽引速度不同步，使部分桿件彎曲。?　?。?）支座預埋鋼板、錨栓位置偏差較大，造成網(wǎng)架就位困難，為圖省事而強迫就位或預埋板與支座底板焊死，從而改變了支承的約束條件。?　?。?）看圖有誤或粗心，導致桿件位置放錯。?　　（9）不經(jīng)計算校核，隨意增加桿件或網(wǎng)架支承點。?　　2.4使用原因?　?。?）使用荷載超過設計荷載。如屋面排水不暢，積灰不及時清掃，積雪嚴重及屋面上隨意堆料、堆物等，都會導致網(wǎng)架超載。?　　（2）使用環(huán)境的變化（包括溫度、濕度、腐蝕性介質的變化），以及使用用途的改變。?　?。?）基礎的不均勻沉降。?　?。?）地震作用。?　　3.鋼網(wǎng)架結構事故分析方法?　　3.1對網(wǎng)架結構設計及加工、安裝文件資料進行全面查閱?　?。?）查閱網(wǎng)架及其相關的下部結構的圖紙、計算書、設計修改等資料，注意其支承條件、荷載狀況、工況組合及必要的驗算是否正確無誤。?　　（2）查閱網(wǎng)架結構的零部件的生產(chǎn)檢測記錄、材料的質量證明和試驗報告、零部件產(chǎn)品合格證書及試驗報告、焊縫質量及零部件檢驗資料等，是否符合國家有關標準的要求。?　?。?）查閱網(wǎng)架結構安裝施工記錄及檢測驗收文件，包括網(wǎng)架就位后的縱橫向邊長偏差、支承點中心偏移、高度偏差和撓度記錄等。?　　3.2對網(wǎng)架結構實際狀況進行全面的調(diào)查?　?。?）調(diào)查網(wǎng)架的實際狀況，包括總平面尺寸、網(wǎng)格尺寸、網(wǎng)架高度、支承情況、荷載、抗震設防烈度、地基土類別、使用環(huán)境等。?　?。?）檢查網(wǎng)架結構零部件及焊縫質量。?

4　?。?）查看網(wǎng)架的安裝質量，其中包括安裝偏差的大小。?　　（4）檢測網(wǎng)架結構的使用現(xiàn)狀，如網(wǎng)架撓度、桿件彎曲等。?　　3.3對網(wǎng)架結構進行必要的驗算和復核?　　（1）首先對原設計進行復核，即以原設計條件為依據(jù)，對原桿件截面進行校算，看是否存在超強度設計值桿件。?　?。?）當原設計有不安全桿件時，按實際的支承狀況、荷載和使用狀況，用規(guī)范允許的強度設計值進行復核，看其是否安全。?（3）當原設計已經(jīng)改變，如有增設的桿件及大量的截面代換、增加較大孔洞等，則應按實際的結構狀況進行復核。?　　參考文獻?　　[1]中華人民共和國建設部主編.鋼結構設計規(guī)范（GB50017-2003）.北京.中國計劃出版社，2002?　　[2]戴國欣.鋼結構.武漢.武漢理工大學出版社，2007