摘 要：由于網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的適用性、美觀性、可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，它得到了廣泛的應(yīng)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(jìn)行了鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)事故分析。

關(guān)鍵詞：鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；事故；分析；方法

網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的適用性、美觀性、可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性已為世人所公認(rèn)，因而它得到了廣泛的應(yīng)用和迅猛的發(fā)展。特別是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，我國不論在規(guī)模上還是數(shù)量上都居于世界的領(lǐng)先地位。但是，隨著網(wǎng)架大量應(yīng)用的同時(shí)，也發(fā)生了一些大小不同的事故。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，自然災(zāi)害、意外事故者較少，而大多數(shù)事故是責(zé)任事故，設(shè)計(jì)、制作、運(yùn)輸、安裝和管理等方面都曾發(fā)生過，使國家的財(cái)產(chǎn)和人的生命遭受了不少損失。但這些事故并未受到應(yīng)有的重視，從中吸取教訓(xùn)，引以為戒，本文主要進(jìn)行了鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)事故分析。

1.事故類型和表現(xiàn)形式

1.1事故類型

（1）按事故造成的危害和損失程度可分為

①惡性事故。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體或部分塌落，造成了生命和財(cái)產(chǎn)的重大損失。

②嚴(yán)重事故。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)雖未塌落，但已喪失了承載能力，不能正常使用，不得不報(bào)廢或重建，造成經(jīng)濟(jì)上的重大損失。

③重大事故。事故發(fā)生后，網(wǎng)架整體或較多的桿件、節(jié)點(diǎn)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(jì)損失。

④小事故。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)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(shí)間和資金予以解決，不影響以后的正常使用。

（2）按事故存在的范圍可分為

①整體事故。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體塌落或局部有嚴(yán)重缺陷，影響了結(jié)構(gòu)的完整性，使結(jié)構(gòu)喪失了承載能力和正常使用能力。

②局部事故。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)局部有缺陷或嚴(yán)重缺陷，必須及時(shí)處理才能保證結(jié)構(gòu)安全正常地使用。

（3）按造成事故因素的多少可分為

①單一因素事故。由于一種因素造成的事故。

②多種因素事故。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。

③復(fù)雜因素事故。造成事故的因素很多，但一時(shí)難以確切斷定何者為主要因素。

1.2主要表現(xiàn)形式

（1）桿件彎曲。

（2）桿件斷裂。

（3）桿件與節(jié)點(diǎn)焊縫連接破壞。

（4）節(jié)點(diǎn)板變形或斷裂。

（5）焊縫不飽滿或有氣泡、夾渣，微裂縫超過標(biāo)準(zhǔn)。

（6）高強(qiáng)螺栓斷裂或從球節(jié)點(diǎn)中拔出。

（7）桿件在節(jié)點(diǎn)相碰，支座腹桿與支承結(jié)構(gòu)相碰。

（8）支座節(jié)點(diǎn)移位。

（9）網(wǎng)架撓度過大，超過了規(guī)定的要求。

（10）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)倒塌。

2.鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)事故原因

2.1設(shè)計(jì)原因

（1）結(jié)構(gòu)型式選擇不合理，支撐體系或再分桿體系設(shè)計(jì)不周，網(wǎng)架尺寸不合理。如當(dāng)采用正交正放網(wǎng)架時(shí)，未沿周邊網(wǎng)格上弦或下弦設(shè)置封閉的水平支撐，致使網(wǎng)架不能有效傳遞水平荷載。

（2）力學(xué)模型、計(jì)算簡圖與實(shí)際不符。如網(wǎng)架支座構(gòu)造屬于兩向約束時(shí)，計(jì)算時(shí)按三向約束考慮。

（3）計(jì)算方法的選擇、假設(shè)條件、電算程序、近似計(jì)算法使用的圖表有錯(cuò)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(yīng)力的影響。

（5）荷載低算和漏算，或由于網(wǎng)架工況復(fù)雜，荷載組合不當(dāng)。對(duì)自然災(zāi)害（如地震、風(fēng)振、溫度變化、積水積雪、火災(zāi)、大氣或有害氣體及物質(zhì)的腐蝕性等）估計(jì)不足或處置不當(dāng)，或?qū)σ恍┐笾行途W(wǎng)架結(jié)構(gòu)應(yīng)該進(jìn)行的非線性分析，穩(wěn)定性分析，支座不均勻沉降、不均勻側(cè)移，重型橋式吊車對(duì)網(wǎng)架的影響，中、重級(jí)懸掛吊車對(duì)網(wǎng)架的疲勞驗(yàn)算等，沒有進(jìn)行驗(yàn)算和分析。

（6）材料（包括鋼材、焊條等）選擇不合理。

（7）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算后，不經(jīng)復(fù)核就增設(shè)桿件或大面積的代換桿件，從而導(dǎo)致超強(qiáng)度設(shè)計(jì)值桿件的出現(xiàn)。

（8）設(shè)計(jì)圖紙錯(cuò)誤或不完備。如幾何尺寸標(biāo)注不清或矛盾，對(duì)材料、加工工藝要求、施工方法及特殊節(jié)點(diǎn)的特殊要求有遺漏或交代不清等。

（9）節(jié)點(diǎn)型式及構(gòu)造錯(cuò)誤、節(jié)點(diǎn)細(xì)部考慮不周全。

2.2制作原因

（1）材料驗(yàn)收及管理混亂，不同鋼號(hào)、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(fù)偏差，拼裝前桿件有初彎曲而不調(diào)直。

（2）桿件下料尺寸不準(zhǔn)，特別是壓桿超長、拉桿超短。

（3）不按規(guī)范規(guī)定對(duì)鋼管剖口，對(duì)接焊縫焊接時(shí)不加襯管或不按對(duì)接焊縫要求焊接。

（4）高強(qiáng)螺栓材料有雜質(zhì)，熱處理時(shí)淬火不透，有微裂縫。

（5）球體或螺栓的機(jī)加工有缺陷，球孔角度偏差過大。

（6）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。

（7）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(shí)不能緊密頂緊，支座受力時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力集中或改變了傳力路線。

（8）焊縫質(zhì)量差，焊縫高度不足，未達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2.3拼裝和吊裝原因

（1）胎具或拼裝平臺(tái)不合規(guī)格即進(jìn)行網(wǎng)架拼裝，使單元體產(chǎn)生偏差，最后導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)架的累積誤差很大。

（2）焊接工藝、焊接順序錯(cuò)誤，產(chǎn)生很大的焊接應(yīng)力，造成桿件或整個(gè)網(wǎng)架變形。

（3）桿件或單元或整個(gè)網(wǎng)架拼裝后有較大的偏差而不修正，強(qiáng)行就位，造成桿件彎曲或產(chǎn)生很大的次應(yīng)力。

（4）對(duì)網(wǎng)架施工階段的吊點(diǎn)反力、桿件內(nèi)力、撓度等不進(jìn)行驗(yàn)算，也不采取必要的加固措施。

（5）施工方案選擇錯(cuò)誤，分條分塊施工時(shí)，不采取正確的臨時(shí)加固措施，使此局部網(wǎng)架為幾何可變體系。

（6）網(wǎng)架整體吊裝時(shí)采用多臺(tái)起重機(jī)或拔桿，各吊點(diǎn)起升或下降時(shí)不同步，用滑移法施工時(shí)，牽引力和牽引速度不同步，使部分桿件彎曲。

（7）支座預(yù)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(qiáng)迫就位或預(yù)埋板與支座底板焊死，從而改變了支承的約束條件。

（8）看圖有誤或粗心，導(dǎo)致桿件位置放錯(cuò)。

（9）不經(jīng)計(jì)算校核，隨意增加桿件或網(wǎng)架支承點(diǎn)。

2.4使用原因

（1）使用荷載超過設(shè)計(jì)荷載。如屋面排水不暢，積灰不及時(shí)清掃，積雪嚴(yán)重及屋面上隨意堆料、堆物等，都會(huì)導(dǎo)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(zhì)的變化），以及使用用途的改變。

（3）基礎(chǔ)的不均勻沉降。

（4）地震作用。

3.鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)事故分析方法

3.1對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及加工、安裝文件資料進(jìn)行全面查閱

（1）查閱網(wǎng)架及其相關(guān)的下部結(jié)構(gòu)的圖紙、計(jì)算書、設(shè)計(jì)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(yàn)算是否正確無誤。

（2）查閱網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的零部件的生產(chǎn)檢測(cè)記錄、材料的質(zhì)量證明和試驗(yàn)報(bào)告、零部件產(chǎn)品合格證書及試驗(yàn)報(bào)告、焊縫質(zhì)量及零部件檢驗(yàn)資料等，是否符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

（3）查閱網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安裝施工記錄及檢測(cè)驗(yàn)收文件，包括網(wǎng)架就位后的縱橫向邊長偏差、支承點(diǎn)中心偏移、高度偏差和撓度記錄等。

3.2對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)實(shí)際狀況進(jìn)行全面的調(diào)查

（1）調(diào)查網(wǎng)架的實(shí)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(shè)防烈度、地基土類別、使用環(huán)境等。

（2）檢查網(wǎng)架結(jié)構(gòu)零部件及焊縫質(zhì)量。

（3）查看網(wǎng)架的安裝質(zhì)量，其中包括安裝偏差的大小。

（4）檢測(cè)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的使用現(xiàn)狀，如網(wǎng)架撓度、桿件彎曲等。

3.3對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的驗(yàn)算和復(fù)核

（1）首先對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行復(fù)核，即以原設(shè)計(jì)條件為依據(jù)，對(duì)原桿件截面進(jìn)行校算，看是否存在超強(qiáng)度設(shè)計(jì)值桿件。

（2）當(dāng)原設(shè)計(jì)有不安全桿件時(shí)，按實(shí)際的支承狀況、荷載和使用狀況，用規(guī)范允許的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值進(jìn)行復(fù)核，看其是否安全。

（3）當(dāng)原設(shè)計(jì)已經(jīng)改變，如有增設(shè)的桿件及大量的截面代換、增加較大孔洞等，則應(yīng)按實(shí)際的結(jié)構(gòu)狀況進(jìn)行復(fù)核。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國建設(shè)部主編.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017-2003）.北京.中國計(jì)劃出版社，2002

[2] 戴國欣.鋼結(jié)構(gòu).武漢.武漢理工大學(xué)出版社，2007