水上樂園水滑梯鋼結構的合理性探討

在設計水上樂園水滑梯的鋼結構的時候,必須考慮^穩定性的問題。如果穩定性的不到解決就 會引發重大的安全事故，造成嚴重的經濟損失和人員的意外。由于鋼結構的失穩涉及到各個方面 的很多因素。如何設計合理的渭梯鋼結構一直是個難題。本文就影響鋼結構穩定的因素,鋼結構 在穩定性方面所要遵循的原則以及鋼結構的加固方法鞘討水上樂園滑梯鋼結構的合理性。
穩定性一直是鋼結構領域不斷研究的重 點。穩定性是否解決也就決定了事故安全發 生的次數的多少。一旦水上樂園鋼結構發生 失穩的情況就會引發人身傷亡事故，造成不 必要的損失。基于頻發鋼結構失穩造成的安 全事故分析，主要有以下不足之處：設計人 員對鋼結構和構件的性能了解的不夠，設計 經驗不足，沒有充分考慮荷載的種類；鋼結 構工程項目在專業領域的理念有些欠缺；設 計者在面對不斷開發出來的新結構時，不能 在短時間內對這種結構進行全面的了解，在 材料的選擇上也不能做出很好的評估。另外 在鋼結構的運用上，地下基礎方面的固定不 牢固也會影響鋼結構的穩定。
1.影響鋼結構穩定的因素
結構材料內部抵抗力與在荷載間的不穩 定狀態是影響鋼結構穩定的主要因素。由于 穩定問題屬于變形問題。結構體系和構件本 身的穩定決定了鋼結構的穩定。鋼結構的穩 定因素包括結構體系的因素、構件本身的因 素，由于外界環境的影響，還包括一些地下 基礎方面的影響。這樣我們可以把影響結構 穩定的因素分為三方面：結構體系的因素： 結構的支撐系統，如鋼柱的柱間支撐，支撐 滑梯的支架，支架與滑梯之間的固定等；構 件本身的因素：材料的強度及應力，構件的 計算長度和截面特性，包括平面內和平面外 的兩個方向等。外在的因素：地下固定鋼結 構的牢固程度等。
2.鋼結構穩定性遵循的原則
2.1.整體和局部的穩定性要同行考慮 要想保證平面結構不出現失穩的情況，
就要在設計的過程中設計必要的支撐結構。 然而，目前的設計方法并沒有從整體和局部 上進行設計，只是按照平面體系設計的。為 此就要從結構整體上進行考慮。由于滑梯鋼 結構是用在水上娛樂方面，所以還要考慮所 選材料的耐腐蝕性。
2.2.計算簡圖和結構計算簡圖要一致
在實用計算時，簡圖與結構計算簡圖是 否相符就決定了鋼結構的穩定性。為此就要 努力使簡圖與結構計算簡圖趨于一致是設計
者追求的佳結果。在一些常用的鋼結構設 計中，會采用以框架柱的穩定計算來替代框 架穩定分析。通常在對整體框架的穩定性作 出分析后，才能與框架穩定計算在效果上趨 于一致。但是在具體的設計過程當中可以對 設計對象進行簡化，可以進行一些典型的條 件設置。前面涉及到的計算長度系數，存在 著假定條件，比如“所有的支柱在達到臨界 荷載時同時失穩的情況框”。在上述的假定 情況當中，簡化了的條件通常會被當作依據， 參與到鋼結構穩定參數的計算中。在此之前 設計者就要考慮鋼結構是否符合簡化標準。 因此，無論使用什么樣的計算方法，都要把 設計對象和簡化計算的前提相符。
2.3.結構計算和構造設計一致
由于在考慮穩定的前提下，在構造上就 要充分考慮不同節點需要不同的強度要求。 在不同的節點連接應設置不同的剛度和柔度， 做到結構計算和構造設計一致。鋼結構的不 斷發展也促使鋼結構理論的不斷豐富，設計 者在設計的過程中要加強對涉及穩定性方面 的基本概念的掌握。這樣就可以了解穩定設 計的薄弱環節，同時由于結構的出現對 設計者提出了更高的要求，也促使設計者在 了解基本概念時要加強穩定分析的理論知識， 及時了解穩定研究中存在的問題。
3.加固鋼結構的合理的方法
3.1.改變結構計算圖形
改變荷載分布狀況，使傳力途徑多樣化 以及改變節點性質與邊界條件；增設附加桿 件和支撐、施加預應力、考慮空間協同工作 等措施可以改變結構計算圖形進而加固鋼結 構。具體來說，根據空間結構驗算，在空間 結構中增加支撐，加設支撐增加結構剛度。 另外結構承載力和結構動力特性與結構的自 振頻率有關，因此可以通過調整自振頻率加 強承載力。增設支撐或輔助桿件來減少結構 的長細比，進而提高穩定性。加強鋼結構中 某些列柱的剛度，使其承受更多的荷載，減 少其他列柱的荷載。
3.2.加固受彎桿件
對受彎桿件可以通過改變其截面內力的 方法進行改變荷載的分布。把由一個集中荷 載的情況轉變為多個集中荷載，來改變端部 支承的情況；通過把端部的簡支結構轉變成為 成為連續結構，把支座的位置進行調整；釆 用撐桿式結構加設預應力拉桿，這樣可以施 加預應力；合理的加大構件截面，但是也要 充分考慮已有缺陷和損傷狀況等方面的情況。
3.3.固件的連接
考慮的結構的需要，選用不同的連接方 法。在眾多的鋼結構連接方法中選擇適合滑 梯鋼結構。適合滑梯鋼結構的連接方法的主 要有高強度螺栓，普通螺栓和焊接。具體選 擇何種的連接方法，還要考慮地下基礎設施。 無論采用何種連接方法,都要釆用經過評定， 并且安全可靠。
4.結束語
要想設計出合理的滑梯鋼結構，就要在 鋼結構穩定的相關領域展開深入的研究。包 括鋼結構穩定性的相關理論知識方面，理論 知識的加強才會進一步的知道實際的操作過 程。隨著研究的深入，鋼結構種類也在不停 的變化，各種的結構相應的產生，更加 要求設計者要對產生的新問題進行深入的研 究。只有在不斷的研究時間過程中才能不斷 的完善鋼結構的合理性。