引言

钢结构作为一种工业厂房常用的建筑形式，其在实际应用中有着良好的抗震性，越来越受到设计方及施工方的青睐。但钢结构在稳定性方面存在不足，易因设计不合理等因素影响而发生失稳问题。因此，为了提高罕遇地震作用下钢结构建筑的稳定性能和抗震性能。

一 钢结构设计稳定性原则

1.1保证结构稳定

在建筑工程中钢结构的设计是比较困难的，如果对其中任何一种影响因素缺乏充分考虑，就容易导致不稳定问题。所以，在进行设计工作时，必须要积极强化设计人员与其他单位部门之间的交流，对业主方的真实需求及施工方的技术水平有更多了解，不断对设计方案进行优化，并对数据误差值进行控制。采用现代工程技术手段，在早期识别出钢结构的稳定性和承载力问题，并通过不断优化使其满足有关规范要求，大幅提升其稳定性，从而有效保障建筑使用者的生命安全。

1.2分析钢结构受力

中国的建筑业正持续快速的发展，各种形状的不规则建筑已成为一种趋势，它给人们提供了一种更为新颖的美学感受，其中最显著的就是倾斜立柱的使用，这对钢结构的稳定设计有更高的要求。设计者应在设计图上清楚地标示出倾斜支柱的位置，并清楚地认识到它将会受到横向和纵向两个方向的影响，对该构件所受到的力进行科学计算，并对其进行完善的受力分析和评价，使钢结构的设计依据更加完善，保证倾斜柱子的应力均衡，从而达到钢结构稳定的设计要求。

1.3遵循强柱弱梁

大地震具有极强的毁灭性，当巨大的外力作用在梁柱上时，梁柱开始变形，进而会造成整栋楼倒塌。这就需要在建筑工程钢结构的设计中坚持强柱弱梁的原则，其主要目标是分散荷载，使梁上产生塑性铰，延迟柱结构被破坏的时间，符合建筑抗震设计理念。当地震来临时，柱结构的耐久性愈强，对整个建筑的损害愈小，这是进行钢结构稳定设计时应重点关注的问题。

二 钢结构工业厂房抗震设计

2.1抗震计算方式

钢结构工业厂房抗震设计中，通常会采取底部剪力法及分解反应谱法等方法来进行计算，其中分解反应谱法主要应用于钢结构建筑整体高度比较高的情况下。同时，在钢结构抗震设计中必须要满足国家现行抗震设计规范及地区抗震要求，通常情况下，抗震等级为4~6级时，需综合考虑地区抗震设防烈度、建筑物实际情况及现场地质条件等来开展设计，以保障钢结构建筑的整体抗震强度满足实际使用要求。若钢结构建筑为丙类建筑，则需基于原有基础做适当的降度处理。另外，计算地震作用的重力荷载代表值时，需把恒荷载标准值与活荷载组合值加到一起确定最终的荷载值，其中活荷载组合值系数及各结构的具体荷载组合值系数通常都会取0.5，而屋面部分的活荷载值则一般不计。

2.2确定水平地震影响系数

实际抗震设计工作中，需综合考虑及分析钢结构的自振周期、阻尼比及设计地震分组等各种因素来确定水平地震影响系数。同时，在确定系数最大值的时候，需注意选择合适的数据，确保计算结果的精确性。另外，需根据地区地震情况对特征周期数据进行合理分组，以此来确定工程场地的类别，若场地的抗震设防烈度级别比较高，则应按0.05s特征周期来计算。

2.3确定钢结构的衰减指数

钢结构工业厂房抗震设计时，先确定钢结构的衰减指数，再根据衰减指数计算出调整系数和阻尼调整系数，进而保证设计的钢结构满足抗震要求。

三 钢结构工业厂房的抗震设计策略

3.1科学选择建筑地基，做好加固处理

对于建筑工程而言，为了能够有效避免地质灾害所带来的负面影响，并降低对建筑结构的破坏程度，需要在对工程选址的时候多加注意。同时，在实际的选址过程中，需要将建筑地基选择工作作为重点内容，从源头上规避危险区域，并提高地基选址的合理性和科学性，按照国家现行标准及建设要求等，明确建筑地基。通常情况下，在房屋建筑工程施工设计之前，应当做好前期的勘察和分析工作，并就当前地质结构、地壳情况以及水文因素等进行分析和研究，在最大程度上保证建筑地基条件符合工程结构抗震要求。在明确建筑工程地基选址之后，需要把握好地基加固技术要点。在建筑工程中，地基是重要的基础性结构，对于建筑工程的稳定性和安全性而言，地基承载了整个建筑物的重量，也是现代建筑结构抗震设计与加固处理中的关键环节。

3.2材料选择

建筑工程的质量在很大程度上受材料影响，市场上的材料品质良莠不齐，对采购后进入工地的材料经常会忽略对其进行检验，对其保存条件也疏于关注。由材料引起的钢结构不稳应作为预防的重点。在选择钢材时应以结构稳定性需求为基础，确保材料的品质和性能符合要求，可对钢结构的稳定性起到一定的帮助作用。在设计过程中还需对材料进行科学的受力分析，以保障建筑物各部分结构受力均衡。对钢材的质量要进行仔细检查，并采用先进的焊接工艺将构件进行连接，提升焊接质量，有利于提高建筑的整体承载力，增加钢架的抗压强度和抗拉力，使其始终维持一个受力平衡，保障建筑的安全性。

3.3荷载设计

与不规则形状的设计相比，选择对称、贯通的方法来排列钢结构可使其具有较好的稳定性。首先要明确钢结构的参考线，然后考虑影响钢结构稳定性的因素，采取相应对策来改善设计品质。在实际设计时也要注意某些特殊条件，例如，为防止梁产生位移，不动铰支承可以使梁在平面上旋转。然而这种方式并不能保证钢结构的受力均衡，而且在施工期间也会产生其他不良影响。应防止梁围绕纵向轴线旋转。在进行钢结构稳定分析时，梁的端部可以自行翘曲，这是一个临界条件，会使建筑更加稳定。

3.4厂房抗震设计

地震会引起刚结构倒塌、节点损坏、构件损坏等现象，结构坍塌的原因主要是结构屈服强度和抗弯刚度分布不均匀；而连接部位的破坏是由于节点区的应力集中，以及焊接部位的缺陷造成；构件破坏是因为在钢架中支座在重复拉压荷载作用下所产生的轴向压力超过了其稳定极限，从而引起钢架的不稳定。抗震设计是提高钢结构稳定能力的一条主要途径，可以遵循下列程序来进行抗震作用的设计：（1）提出对钢结构进行抗震设计的具体要求，及加强屋面板和屋面框架的构造措施。（2）通过对钢架支承形式的选择对钢架的抗震设计计划进行优化。（3）通过采用底剪法、反应谱法、时程分析等方法，结合稳定设计，克服钢结构体系协调性能差的问题，提高钢结构的整体抗震性能。

结语

在实际钢结构建筑项目建设前，为确保后期钢结构可以在地震作用下保持稳定，就必须要根据当地的地震设防烈度及抗震要求，选择合适的钢结构形式及构件材料，并进行结构优化设计，提高整个结构的抗震能力，为后期钢结构建筑的长久安全稳定使用奠定基础。

参考文献

[1]盖峰.单层钢结构工业厂房抗震设计分析[J].广东建材,2019,28(12):37-39.

[2]刘勇.关于钢结构工业厂房的抗震设计分析[J].工业B,2019,(044):107.

[3]陈庭芳.单层钢结构工业厂房抗震设计分析[J].甘肃科技,2018,27(3):99-100,84.