论文部分内容阅读
【摘要】国内的北方区域气象状况较差，冬天易出现大学甚至是暴雪问题，该类灾害对国内的钢体系结构工程形成了重大威胁。本文主要给出暴雪灾害状况概述，并且给出钢体系结构厂房的暴雪问题解析，包含事故的实例状况解析，进而给出某工程概况，损毁模式，此外给出暴雪灾害之后钢结构形变的鉴别模式，分析问题产生原因，给出事故之后的加强操作。
【关键词】暴雪；钢体系；事故；形变；加强
【Abstract】Domestic northern regional meteorological conditions are bad， even in winter prone University Blizzard problems such disasters on the domestic steel architecture project formed a major threat. This paper gives an overview of Blizzard disaster situation and gives the steel plant architecture blizzard resolve the problem， including the situation to resolve instances of accidents， and thus gives an overview of the project， damage model， in addition to Steel deformation is given after the blizzard disaster identification model analyze the causes of the problem， to strengthen the operation is given after the accident.
【Key words】Blizzard；Steel system；Accident；Deformation；Strengthen
1. 引言
钢体系结构具备质量小，安装速率较快，建造价格低等优势，当前的大型的民用以及工业建造结构中，由于钢结构体系的自身的荷载效能较弱，并且容易出现荷载问题[1]。当前，国内的北方区域气象状况较差，冬天的风雪状况作用效果明显。譬如，二十一世纪初期，国内的东北区域出现了几十年一见的暴雪问题，暴雪形成了灾难，使得大量轻钢体结构模式出现不同层级的损毁。该类灾害对国内的刚体系结构工程形成了重大威胁，并且对国内的刚体系结构带来了警示作用。本文主要针对钢结构体系的工业厂房发生的状况进行系统的解析。并且给出刚体系结构的损坏状况实现鉴别，给出事故因素，并对当前的钢体系结构给出意见。
2. 暴雪灾害状况概述
（1）二十一世纪的三到五月之间，发生了罕见的暴雪状况[2]，大风状况，寒潮状况，暴雨状况以及风暴出现在国内的东北区间。其中，黑龙江省的很多区域出现了从上世纪五十年代以来存在完全的气象记载以后，给出了主要的暴雪以及大风气象状况。其中，最大的降雪数量为79毫米左右，最大的积雪层度为45毫米。此外，采用气象状况评判能够得知，该暴雪状况为一级的暴雪灾难模式，层级严重。此外，该省受到重要的 损害，并且产生146亿元左右，15人遇难，并且灾难存在于农业领域，工业领域，建造领域以及人类生产生活的方向。
（2）针对轻质的钢结构体系，本文统计某省中存在九十个企业的钢结构厂房包含不同层级的损毁，并且损毁的设施中包含选取门结构以及拱形屋等钢结构系统。其中，选取拱形屋的钢结构体系被损伤地程度较大。
3. 钢体系结构厂房的暴雪问题解析
3.1该事故的发生主要由于大量厂房在构造策划[3]中，虽然能够实现相应建造规则，但事故因素能够总结为以下几个部分：
（1）降雪的过程中由于部分的积雪程度较厚，若出现暴雪类似为五十年一遇的灾害，则越过当初的策划标准。并且由于建筑物的外部因素形成部分积雪的层级较大，因而出现安全隐患。
（2）厂房由于积雪的处理操作不正确，若发生出乎意料的负载则会产生不可预料的问题。
（3）融雪之后出现排水不 ，雪水融合在沒有融化的积雪之中，使得部分雪的容量增加，并且出现超负荷的状况。
3.2上述的第2和第3点为暴雪问题之后的次要灾害。并且依照统计能够得知，相关厂房的事故为该类暴雪灾害状况，其因素的产生常被忽视。并且在厂房的策划以及实施的模式中出现问题。
4. 事故的实例状况解析
4.1某工程概况[4]。
某企业的修理车间的轻钢厂房的概况为建造面积在11000平方米左右，建筑的总体高度为14米左右，轻钢部分选取单层多个跨度的焊接工形构建，该部分实现重量的承载，其表面的尺度为150*75米，一共包含七个跨度，八个柱间距离，各个跨度为22米左右，柱子之间的距离为10米左右，厂房的屋面选取薄壁模式的C型凛条实现两个层级的钢板保温模式，其坡度大约为3%。
主要给出，厂房的给定高度为1.5米左右的女儿墙，其厂房的南部和超过厂房比较多的混凝土南部分倚靠，上述两点和事故的发生作用相关。
4.2损毁模式[5]。
由于结构发生部分损毁，则局部的承载模式产生重要形变。整个厂房的建筑物的边跨屋面形变显著，并且出现三个部分的坍塌。凛条发生屈曲状况，钢柱的上模块产生破损，山墙出现显著的侧部弯曲形变。其余模块的建筑物在雪荷载的影响下，各个承载构造产生了相应层级的形变，并且基于没有均匀沉降的部分和因此产生的构造变换。
4.3问题状况给定。
4.3.1问题之后的暴雪实际状况。
发生暴雪灾害当天的降水量高达50毫米，此时的风力也达到七到八级左右，使得屋面的积雪排布不均匀。之后对房屋的面积中的积雪实现测算，得到南部靠近房屋的最大的积雪程度为980毫米，其测算积雪的容量大约为289N/m3。 4.3.2损坏状况。
整个房屋倒塌包含三个柱状网络，主要排布在屋体的南北两侧以及和房间相衔接的部分，此外还包含了山墙部分，女儿墙部分等积雪之处，该处的暴雪荷载出现过载，凛条的应力多余钢材的屈服程度，走入塑流模式，使得周围的梁部分出现扭曲状况，个别柱子出现弯曲以及坍塌，该损坏的出现为暴雪灾害所带来的损害。
4.3.3初始设计和施工状况给定。
（1）初始设计采取89标准给定，其中雪部分的荷载给定结果为0.42KN/m2。通过当场的核实能够得到，现有厂房的构造模式和初始给定标准契合，其构造和支持模式构建科学，并且构造模式选取准确，传力的模式科学，构造和衔接持续。钢结构模式的支持标准符合（2）《工业厂房的可靠程度准则》的A层级的判别准则。
由于主要钢结构的节点部分焊接均匀，并且形成模式良好，焊接缝隙和金属之间的过渡平缓，其焊渣部分，飞溅物质都可以处理完全，焊接缝隙的外部质量较好，当局部的屋体产生崩塌之后，节点衔接部分没有损坏，并且材料为出现断裂，构造和链接持续，使得施工效能质量优秀。
4.3.4暴雪灾害之后钢结构形变的鉴别模式。
屋面的凛条形变出去屋面倒塌的三个单位的屋面凛条形变程度较高之外，其余部分的凛条的形变的最大结果为45毫米，并且符合GBJ145-91中的第5条中关于凛条变形的标准。其中，外墙的架构和钢柱这一侧的形变模式较大，实际的位移超过给定的H/180的极限结果的标准，并且符合钢柱的策划准则。
4.4问题产生原因。
4.4.1检查的结果能够得到，整个过程在策划和实施中是正常的，因而是暴雪灾害所带来的作用。此外，暴雪灾害所带来的事故中，不可避免地包含着人为的作用，此作用正是本文研究的重点。
4.4.2整个工程的因素不只出现在降雪容量上，还包含以下几个问题：
（1）五十年一遇的暴雪，其荷载量大于当时给定的标准，0.4KN/m2。该标准和GB 50010-2006相关，并且已经被处理。所给出的荷载结果得到提升；
（2）基于整个工程中的女儿墙和附房所构建的高低屋面部分具备显著的堆积作用，使得积雪的荷载产生改变。部分荷载被扩大了三倍之多，其分布系数达到4左右，超出了标准中给出的规范，该部分需要被工作人员重视。
（3）处理积雪问题时，若组织不合理，很多清理人员杂乱无章地在屋顶上清理积雪，并采用相关机械，会增加屋面的负载值。由于钢体结构的屋面设计时，充分考量了维护者的负荷，现实中的各个檩条所承载的重量仅相当于一个人。因而大量清理人员不能采用分布排位的模式，否则会产生屋面和设备的超负荷状况。
（4）清雪的过程中，主要选取相关设施实现融雪的清理，被融化的雪水从屋脊模式向屋檐模式运动，并且由于屋面的冻结，其排水通道也没有被解冻，使得排水状况不佳，积水不能被清理。事实上，若水融合到屋檐部分的积雪中，则积雪的重量增加，实验数据能够得到，天然雪的容积为1560到2160N/m3之间，如果溶解水达到5500到7500N/m3之间，则由于部分雪在融化的过程中增加使得屋面的构造出现形变，如果没有及时处理则会出现相邻构造的安全威胁。
4.4.3在后期的设计调整中，由于下陷威胁的西南角部分以及东南角部分出现开孔使得烤鸭水枪能够将融雪和积水排出。
4.5事故之后的加强操作。
事故产生之后，施工单位给出三种修复模式，最后给定一种科学合理的方法，要求在厂家不停歇的模式下实现加工操作，其具体的方案如下：
（1）修復的固化处理应当依照新的荷载标准，并且考量现有的积雪排布；
（2）首先修复由于事故出现塌陷以及变形严重的模块，并且替换受损的梁体和柱子，给出檩条，支撑模块以及抗风部分。
（3）在积雪负荷很大的方位，去除物体的外部板块，保存内部板块，该过程不会作用于场内的生产模式，及时更替和增加檩条。
（4）针对变形状况较小的融雪模式需要复原的部分，采用当场测试荷载的模式，并且实现部分的固化操作，增加杆体系以及支撑部分的稳定效能。
5. 本文总结
本文给出暴雪灾害状况概述，并给出钢体系结构厂房遇到暴雪问题的解析，分析事故的实例状况，给出某工程概况，损毁模式。给出发生暴雪问题之后的暴雪实际状况，分析损坏状况，依照初始设计和施工状况给定暴雪灾害之后钢结构形变的鉴别模式
，分析问题产生原因，给出事故之后的加强操作。
参考文献
[1]Jullien J F， Limam A. Effects of Openings of the Buckling of Cylindrical Shells Subjected to Axial Compression [J]. Thin-Walled Structures， 2012， 31（5）：187 -202.
[2]Wang Dengfeng， Cao Pingzhou. Study on Reinforcement Method of Rectangular Opening in Large Cylindrical Shell[J].钢结构，2006，21（2）：510 -520.
[3]Martin Pircher， Russell QBridge. Buckling of Thin-Walled Silosand Tanks Under Axial Load -Some New Aspects [J]. Journal of Structural Engineering， 2011， 127（10）：1129 -1136.
[4]PircherM， Berry P A， Ding X， et al. The Shape of Circumferential Weld-Induced Imperfection sin Thin-Walled Steel Soilsand Tanks [J].Thin-Walled Structures， 2012， 39（5）：999 -1014.
[5]Berry P A， Rotter J M， Bridge RQ. Compression Tests on Cylinders with Circumferential Weld Depressions [J]. Journal of Engineering Mechanics， 2012， 126（4）：405 -413.
【关键词】暴雪；钢体系；事故；形变；加强
【Abstract】Domestic northern regional meteorological conditions are bad， even in winter prone University Blizzard problems such disasters on the domestic steel architecture project formed a major threat. This paper gives an overview of Blizzard disaster situation and gives the steel plant architecture blizzard resolve the problem， including the situation to resolve instances of accidents， and thus gives an overview of the project， damage model， in addition to Steel deformation is given after the blizzard disaster identification model analyze the causes of the problem， to strengthen the operation is given after the accident.
【Key words】Blizzard；Steel system；Accident；Deformation；Strengthen
1. 引言
钢体系结构具备质量小，安装速率较快，建造价格低等优势，当前的大型的民用以及工业建造结构中，由于钢结构体系的自身的荷载效能较弱，并且容易出现荷载问题[1]。当前，国内的北方区域气象状况较差，冬天的风雪状况作用效果明显。譬如，二十一世纪初期，国内的东北区域出现了几十年一见的暴雪问题，暴雪形成了灾难，使得大量轻钢体结构模式出现不同层级的损毁。该类灾害对国内的刚体系结构工程形成了重大威胁，并且对国内的刚体系结构带来了警示作用。本文主要针对钢结构体系的工业厂房发生的状况进行系统的解析。并且给出刚体系结构的损坏状况实现鉴别，给出事故因素，并对当前的钢体系结构给出意见。
2. 暴雪灾害状况概述
（1）二十一世纪的三到五月之间，发生了罕见的暴雪状况[2]，大风状况，寒潮状况，暴雨状况以及风暴出现在国内的东北区间。其中，黑龙江省的很多区域出现了从上世纪五十年代以来存在完全的气象记载以后，给出了主要的暴雪以及大风气象状况。其中，最大的降雪数量为79毫米左右，最大的积雪层度为45毫米。此外，采用气象状况评判能够得知，该暴雪状况为一级的暴雪灾难模式，层级严重。此外，该省受到重要的 损害，并且产生146亿元左右，15人遇难，并且灾难存在于农业领域，工业领域，建造领域以及人类生产生活的方向。
（2）针对轻质的钢结构体系，本文统计某省中存在九十个企业的钢结构厂房包含不同层级的损毁，并且损毁的设施中包含选取门结构以及拱形屋等钢结构系统。其中，选取拱形屋的钢结构体系被损伤地程度较大。
3. 钢体系结构厂房的暴雪问题解析
3.1该事故的发生主要由于大量厂房在构造策划[3]中，虽然能够实现相应建造规则，但事故因素能够总结为以下几个部分：
（1）降雪的过程中由于部分的积雪程度较厚，若出现暴雪类似为五十年一遇的灾害，则越过当初的策划标准。并且由于建筑物的外部因素形成部分积雪的层级较大，因而出现安全隐患。
（2）厂房由于积雪的处理操作不正确，若发生出乎意料的负载则会产生不可预料的问题。
（3）融雪之后出现排水不 ，雪水融合在沒有融化的积雪之中，使得部分雪的容量增加，并且出现超负荷的状况。
3.2上述的第2和第3点为暴雪问题之后的次要灾害。并且依照统计能够得知，相关厂房的事故为该类暴雪灾害状况，其因素的产生常被忽视。并且在厂房的策划以及实施的模式中出现问题。
4. 事故的实例状况解析
4.1某工程概况[4]。
某企业的修理车间的轻钢厂房的概况为建造面积在11000平方米左右，建筑的总体高度为14米左右，轻钢部分选取单层多个跨度的焊接工形构建，该部分实现重量的承载，其表面的尺度为150*75米，一共包含七个跨度，八个柱间距离，各个跨度为22米左右，柱子之间的距离为10米左右，厂房的屋面选取薄壁模式的C型凛条实现两个层级的钢板保温模式，其坡度大约为3%。
主要给出，厂房的给定高度为1.5米左右的女儿墙，其厂房的南部和超过厂房比较多的混凝土南部分倚靠，上述两点和事故的发生作用相关。
4.2损毁模式[5]。
由于结构发生部分损毁，则局部的承载模式产生重要形变。整个厂房的建筑物的边跨屋面形变显著，并且出现三个部分的坍塌。凛条发生屈曲状况，钢柱的上模块产生破损，山墙出现显著的侧部弯曲形变。其余模块的建筑物在雪荷载的影响下，各个承载构造产生了相应层级的形变，并且基于没有均匀沉降的部分和因此产生的构造变换。
4.3问题状况给定。
4.3.1问题之后的暴雪实际状况。
发生暴雪灾害当天的降水量高达50毫米，此时的风力也达到七到八级左右，使得屋面的积雪排布不均匀。之后对房屋的面积中的积雪实现测算，得到南部靠近房屋的最大的积雪程度为980毫米，其测算积雪的容量大约为289N/m3。 4.3.2损坏状况。
整个房屋倒塌包含三个柱状网络，主要排布在屋体的南北两侧以及和房间相衔接的部分，此外还包含了山墙部分，女儿墙部分等积雪之处，该处的暴雪荷载出现过载，凛条的应力多余钢材的屈服程度，走入塑流模式，使得周围的梁部分出现扭曲状况，个别柱子出现弯曲以及坍塌，该损坏的出现为暴雪灾害所带来的损害。
4.3.3初始设计和施工状况给定。
（1）初始设计采取89标准给定，其中雪部分的荷载给定结果为0.42KN/m2。通过当场的核实能够得到，现有厂房的构造模式和初始给定标准契合，其构造和支持模式构建科学，并且构造模式选取准确，传力的模式科学，构造和衔接持续。钢结构模式的支持标准符合（2）《工业厂房的可靠程度准则》的A层级的判别准则。
由于主要钢结构的节点部分焊接均匀，并且形成模式良好，焊接缝隙和金属之间的过渡平缓，其焊渣部分，飞溅物质都可以处理完全，焊接缝隙的外部质量较好，当局部的屋体产生崩塌之后，节点衔接部分没有损坏，并且材料为出现断裂，构造和链接持续，使得施工效能质量优秀。
4.3.4暴雪灾害之后钢结构形变的鉴别模式。
屋面的凛条形变出去屋面倒塌的三个单位的屋面凛条形变程度较高之外，其余部分的凛条的形变的最大结果为45毫米，并且符合GBJ145-91中的第5条中关于凛条变形的标准。其中，外墙的架构和钢柱这一侧的形变模式较大，实际的位移超过给定的H/180的极限结果的标准，并且符合钢柱的策划准则。
4.4问题产生原因。
4.4.1检查的结果能够得到，整个过程在策划和实施中是正常的，因而是暴雪灾害所带来的作用。此外，暴雪灾害所带来的事故中，不可避免地包含着人为的作用，此作用正是本文研究的重点。
4.4.2整个工程的因素不只出现在降雪容量上，还包含以下几个问题：
（1）五十年一遇的暴雪，其荷载量大于当时给定的标准，0.4KN/m2。该标准和GB 50010-2006相关，并且已经被处理。所给出的荷载结果得到提升；
（2）基于整个工程中的女儿墙和附房所构建的高低屋面部分具备显著的堆积作用，使得积雪的荷载产生改变。部分荷载被扩大了三倍之多，其分布系数达到4左右，超出了标准中给出的规范，该部分需要被工作人员重视。
（3）处理积雪问题时，若组织不合理，很多清理人员杂乱无章地在屋顶上清理积雪，并采用相关机械，会增加屋面的负载值。由于钢体结构的屋面设计时，充分考量了维护者的负荷，现实中的各个檩条所承载的重量仅相当于一个人。因而大量清理人员不能采用分布排位的模式，否则会产生屋面和设备的超负荷状况。
（4）清雪的过程中，主要选取相关设施实现融雪的清理，被融化的雪水从屋脊模式向屋檐模式运动，并且由于屋面的冻结，其排水通道也没有被解冻，使得排水状况不佳，积水不能被清理。事实上，若水融合到屋檐部分的积雪中，则积雪的重量增加，实验数据能够得到，天然雪的容积为1560到2160N/m3之间，如果溶解水达到5500到7500N/m3之间，则由于部分雪在融化的过程中增加使得屋面的构造出现形变，如果没有及时处理则会出现相邻构造的安全威胁。
4.4.3在后期的设计调整中，由于下陷威胁的西南角部分以及东南角部分出现开孔使得烤鸭水枪能够将融雪和积水排出。
4.5事故之后的加强操作。
事故产生之后，施工单位给出三种修复模式，最后给定一种科学合理的方法，要求在厂家不停歇的模式下实现加工操作，其具体的方案如下：
（1）修復的固化处理应当依照新的荷载标准，并且考量现有的积雪排布；
（2）首先修复由于事故出现塌陷以及变形严重的模块，并且替换受损的梁体和柱子，给出檩条，支撑模块以及抗风部分。
（3）在积雪负荷很大的方位，去除物体的外部板块，保存内部板块，该过程不会作用于场内的生产模式，及时更替和增加檩条。
（4）针对变形状况较小的融雪模式需要复原的部分，采用当场测试荷载的模式，并且实现部分的固化操作，增加杆体系以及支撑部分的稳定效能。
5. 本文总结
本文给出暴雪灾害状况概述，并给出钢体系结构厂房遇到暴雪问题的解析，分析事故的实例状况，给出某工程概况，损毁模式。给出发生暴雪问题之后的暴雪实际状况，分析损坏状况，依照初始设计和施工状况给定暴雪灾害之后钢结构形变的鉴别模式
，分析问题产生原因，给出事故之后的加强操作。
参考文献
[1]Jullien J F， Limam A. Effects of Openings of the Buckling of Cylindrical Shells Subjected to Axial Compression [J]. Thin-Walled Structures， 2012， 31（5）：187 -202.
[2]Wang Dengfeng， Cao Pingzhou. Study on Reinforcement Method of Rectangular Opening in Large Cylindrical Shell[J].钢结构，2006，21（2）：510 -520.
[3]Martin Pircher， Russell QBridge. Buckling of Thin-Walled Silosand Tanks Under Axial Load -Some New Aspects [J]. Journal of Structural Engineering， 2011， 127（10）：1129 -1136.
[4]PircherM， Berry P A， Ding X， et al. The Shape of Circumferential Weld-Induced Imperfection sin Thin-Walled Steel Soilsand Tanks [J].Thin-Walled Structures， 2012， 39（5）：999 -1014.
[5]Berry P A， Rotter J M， Bridge RQ. Compression Tests on Cylinders with Circumferential Weld Depressions [J]. Journal of Engineering Mechanics， 2012， 126（4）：405 -413.