大連鋼結(jié)構(gòu)以其優(yōu)異的性能和廣泛的應(yīng)用前景，成為現(xiàn)代工程建設(shè)的重要選擇。未來，隨著材料、技術(shù)和理念的不斷創(chuàng)新，鋼結(jié)構(gòu)將在建筑行業(yè)中發(fā)揮更加重要的作用，為人類創(chuàng)造更加安全、高效、環(huán)保的居住和工作環(huán)境。

鋼結(jié)構(gòu)廠房具有施工快、成本低、空間利用率高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于制造業(yè)、物流倉(cāng)儲(chǔ)等領(lǐng)域。鋼結(jié)構(gòu)橋梁具有自重輕、跨度大、抗震性能好等特點(diǎn)，常用于鐵路、公路橋梁。例如，港珠澳大橋的部分結(jié)構(gòu)采用了鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)還用于電視塔、輸電塔、煙囪等高聳構(gòu)筑物。例如，廣州塔采用了獨(dú)特的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

大連鋼結(jié)構(gòu)在不同荷載作用下的受力特點(diǎn)是怎樣的？

一、靜力荷載作用下的受力特點(diǎn)

定義：荷載作用緩慢、不引起顯著加速度的荷載（如結(jié)構(gòu)自重、樓面活荷載等）。

受力特點(diǎn)：

應(yīng)力與應(yīng)變呈線性關(guān)系：鋼材在彈性階段符合胡克定律，應(yīng)力與應(yīng)變成正比，結(jié)構(gòu)變形可通過材料力學(xué)公式精確計(jì)算（如梁的彎曲變形、柱的軸向壓縮變形）。

塑性變形能力突出：當(dāng)荷載超過彈性限制后，鋼材進(jìn)入塑性階段，表現(xiàn)為顯著的變形而不立即破壞，可通過塑性鉸重分配內(nèi)力，提高結(jié)構(gòu)整體承載力（如鋼框架的塑性設(shè)計(jì)）。

對(duì)局部荷載敏感：集中荷載作用下易產(chǎn)生局部屈曲（如鋼梁腹板或翼緣的局部失穩(wěn)），需通過加勁肋或加厚板件增強(qiáng)局部剛度。

二、動(dòng)力荷載作用下的受力特點(diǎn)

定義：荷載隨時(shí)間快速變化、引起結(jié)構(gòu)顯著加速度的荷載（如機(jī)械振動(dòng)、沖擊荷載等）。

受力特點(diǎn)：

慣性力不可忽略：需考慮結(jié)構(gòu)質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力，動(dòng)力荷載效應(yīng)通常大于靜態(tài)等效荷載（如采用動(dòng)力系數(shù)放大靜荷載計(jì)算）。

可能引發(fā)共振：當(dāng)荷載頻率接近結(jié)構(gòu)自振頻率時(shí)，會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象，導(dǎo)致振幅急劇增大、應(yīng)力顯著增加，甚至引發(fā)疲勞破壞（如吊車梁、大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)需進(jìn)行動(dòng)力特性分析）。

材料阻尼影響：鋼材阻尼比低（約0.01~0.02），振動(dòng)衰減較慢，需通過增設(shè)阻尼器或調(diào)整結(jié)構(gòu)剛度降低振動(dòng)響應(yīng)。

疲勞破壞風(fēng)險(xiǎn)：反復(fù)動(dòng)力荷載作用下，鋼材易在應(yīng)力集中處（如節(jié)點(diǎn)焊縫、螺栓孔）產(chǎn)生疲勞裂紋，需控制應(yīng)力幅并優(yōu)化節(jié)點(diǎn)構(gòu)造。

三、地震作用下的受力特點(diǎn)

定義：地震引起的地面運(yùn)動(dòng)通過基礎(chǔ)傳遞給結(jié)構(gòu)的慣性力，屬于動(dòng)態(tài)荷載。

受力特點(diǎn)：

水平地震作用為主：對(duì)于多數(shù)建筑，水平地震力是控制荷載，結(jié)構(gòu)需通過抗側(cè)力體系（如框架、支撐、剪力墻）抵抗水平剪力和彎矩。

延性要求高：鋼材的塑性變形能力是抗震設(shè)計(jì)的核心，結(jié)構(gòu)需通過“強(qiáng)柱弱梁”“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”等原則形成塑性鉸機(jī)制，耗散地震能量（如鋼框架的梁柱節(jié)點(diǎn)需滿足延性設(shè)計(jì)要求）。

豎向地震作用影響：大跨度結(jié)構(gòu)（如網(wǎng)架、懸索結(jié)構(gòu)）或高聳結(jié)構(gòu)（如鋼塔）需考慮豎向地震力引起的軸向拉力或壓力。

地基與結(jié)構(gòu)相互作用：地震中地基變形可能加劇結(jié)構(gòu)受力不均勻，需結(jié)合地基剛度調(diào)整結(jié)構(gòu)計(jì)算模型。

四、風(fēng)荷載作用下的受力特點(diǎn)

定義：風(fēng)流動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生的壓力或吸力，隨高度、體型、風(fēng)速變化。

受力特點(diǎn)：

順風(fēng)向荷載為主：包括平均風(fēng)（靜力作用）和脈動(dòng)風(fēng)（動(dòng)力作用），脈動(dòng)風(fēng)可能引發(fā)結(jié)構(gòu)渦激振動(dòng)（如圓形截面鋼塔的卡門渦街現(xiàn)象）。

體型系數(shù)影響顯著：結(jié)構(gòu)表面風(fēng)荷載分布與體型相關(guān)（如矩形截面迎風(fēng)面受壓、背風(fēng)面及側(cè)面受拉，弧形表面可能產(chǎn)生負(fù)風(fēng)壓）。

高聳結(jié)構(gòu)敏感：煙囪、桅桿等高聳鋼結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)振響應(yīng)敏感，需計(jì)算順風(fēng)向風(fēng)振系數(shù)和橫風(fēng)向振動(dòng)（如馳振、顫振）。

局部風(fēng)荷載集中：檐口、雨棚、天窗等突出部位可能承受較大風(fēng)吸力，需加強(qiáng)連接構(gòu)造防止掀翻破壞。

鋼材的強(qiáng)度遠(yuǎn)高于混凝土和木材，能夠承受較大的荷載，適用于大跨度、高層建筑等場(chǎng)景。鋼材的密度雖高，但由于其強(qiáng)度高，相同承載能力下，鋼結(jié)構(gòu)重量較輕，可減少基礎(chǔ)負(fù)荷。鋼材具有良好的塑性和韌性，能夠吸收能量，在地震等災(zāi)害中表現(xiàn)出色。

鋼材是一種可回收利用的材料，鋼結(jié)構(gòu)的拆除和重建過程中產(chǎn)生的廢料可以重新熔煉，用于制造新的鋼材。這大大減少了建筑垃圾的產(chǎn)生，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。鋼材的可塑性和加工性能使得鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上具有很大的靈活性。建筑師可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)出各種復(fù)雜的形狀和結(jié)構(gòu)，滿足不同的功能和美學(xué)要求。