为什么钢结构的应用范围日益广泛？

一、为什么钢结构的应用范围日益广泛？

这个话题有意思，但说来话长，今天我们就好好说说！

钢结构事故分析与处理

——钢结构防火与节点设计浅谈

文摘]随着国民经济和科学技术的发展，钢结构的应用范围日趋广泛。由于其应用

及结构形式发展较快，也带来一些新问题。本文简析了钢结构设计中的节点设计和防火问

题。

[关键词]钢结构节点设计防火

1前言

人类社会发展至今，科学技术作为第一生产力已日益显示出其重要性。钢结构作为

一种传统的建筑结构产业，近年来在我国得到了广泛的发展。钢结构通常用于高层、大

跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求

能活动或经常装拆的结构。如：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、

住宅和临时建筑等。这和钢结构自身的特点如材料强度高、自重轻、塑性及韧性好、抗

震性能好、工业装配化程度高、造型美观、综合经济效益优以及符合绿色建筑等众多优

点相一致。但是，随着科技的进步，人们对事物认识的全面深入，钢结构的一般缺陷也

越来越显著。纵观钢结构的发展历程，我们也看到世界范围内的钢结构事故频繁发生，

给人类造成了巨大的损失，但同时也得到了诸多的经验教训。

随着人们对钢结构认识的深入，发现其诸多缺陷在设计、施工和使用中都是可以补

救或避免的，因此，钢结构事故的发生越来越取决于人为因素，即事故的发生多是由于

在设计、施工、使用过程中很多人为的错误积累重复而综合引起的。

为避免事故的发生，在钢结构设计的整个过程中都应该强调“概念设计”，它在结

构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以做出精确理性分析或规范还未规定的问题，可

依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验

所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可

以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、

定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时，它也是判断计算机内力分

析输出数据可靠与否的主要依据。

但是，目前在钢结构的设计中存在着两个重要但又是很难解决的问题，一是连接节

点的形式和处理问题，二是钢结构的防火问题，现已倍受人们的关注。钢结构事故往往

是由于结构体系丧失稳定性而产生的（构件的或整体的），在正常设计或正常使用中这

可以通过加强支撑以提高结构的刚度来解决。

2节点设计

连接节点的设计是钢结构设计中的重要内容之一。在结构分析前就应该对节点的形

式有充分地思考与确定。常常出现的一种情况是——最终设计的节点与结构分析模型中

使用的形式不完全一致，这种情况必须避免。按照传力特性的不同，节点分刚接，铰接

和半刚接。常用的设计参考书都有很多值得推荐的节点做法及计算公式。

连接节点有等强设计和实际受力设计这两种常用的方法。连接的不同对结构影响甚

大，有些连接根据经验或计算不好辨别是刚接还是铰接。比如，有的刚接节点虽然承受

弯矩没有问题，但会产生较大的转动，不符合结构分析中的假定，会导致实际工程变形

大于计算数据等不利结果。节点是刚接还是铰接会影响计算模型的确定进而影响计算的

内力值。

具体设计中需要注意的主要问题包括：

（1）焊接

对焊接焊缝的尺寸及形式等，规范有强制规定，应严格遵守。焊条的选用应与被连

接金属的材质相适应。E43对应Q235，E50对应Q345。Q235与Q345连接时，应该选

择低强度的E43，而不是E50。焊接设计中不得任意加大焊缝。焊缝的重心应尽量与被

连接构件的重心接近。其它详细内容可查询规范中关于焊缝构造方面的规定。

（2）栓接

铆接这种形式在建筑工程中现已很少采用。普通螺栓抗剪性能差，可以在次要结构

部位使用。高强螺栓使用日益广泛，常用8.8s和10.9s两个强度等级。根据受力特点分

承压型和摩擦型，两者计算方法不同。高强螺栓最小规格M12，常用M16～M30。超

大规格的螺栓性能不稳定，设计中应慎重使用。自攻螺丝用于板材与薄壁型钢间的次要

连接。国外在低层墙板式住宅中，也常用于主结构的连接。

（3）连接板

可简单取其厚度为梁腹板厚度加4mm。然后验算净截面抗剪等。

（4）梁腹板

应验算栓孔处腹板的净截面抗剪。承压型高强螺栓连接还需验算孔壁局部承压。

（5）节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等，应

尽可能使工人能方便的进行现场定位与临时固定。

此外，节点设计还应考虑制造厂的工艺水平。比如钢管连接节点的相贯线的切口需

要数控机床等设备才能完成。

节点往往是事故产生的源点，节点的处理不当特别是焊缝质量问题，很容易产生应

力集中，从而导致局部屈曲或者形成疲劳破坏源或者脆性破坏等。对于钢结构要定期进

行安全质量检查鉴定。

3钢结构火灾消防

耐火极限是扑救建筑火灾的重要指标。长久以来，在灭火作战中并未对范雏澄院士

提出的“释热速率”引起足够的重视并开展应有的研究。不同的物质会以怎样的方式燃

烧，在固定的时间里能产生多少热量，并对建筑造成什么危害等等诸如此类的问题，往往被遗忘和冷落。时代在发展，科技在进步，我们对火灾的研究不能只停留在燃烧三要

素、灭火的四种基本方法上，而应重视和加强火灾的基础研究工作，特别是燃烧过程的

基本理论方面的研究，把重点放在燃烧动力学、火焰辐射和燃烧产物的热化、物质的可

燃性及火灾传播等方面，更进一步掌握火灾过程的本质和科学规律，并把这些研究成果

迅速转化为消防战斗力。只有这样，我们才能更好去应对火灾，消灭火灾。

起其它结构相比，钢结构发生火灾是更危险的事故。因为钢材的力学性能对温度变

化很敏感。温度升高时，钢材的各项指标如屈服强度、抗拉强度、弹性模量等的总趋势

是降低的。特别是在300℃以上时，钢材产生徐变，当温度继续上升到400℃以上时，

其性能指标更是明显降低而趋于零。

我们要认识到：任何结构都经不起“火炼”，如果结构构件受到火灾侵害，强度降

低或丧失了承载能力，房屋倒塌就在所难免。钢材受火后会软化，钢结构在火灾中失效

表现为瞬间倒塌。受火后房屋结构倒塌基本都无预兆，类似于脆性破坏，很难判断倒塌

时间。

常见的建筑火灾中，人员伤亡多是由于烟气中毒窒息所致，财产损失也限于室内物

品毁坏等。房屋结构在火灾中会受到不同程度的损伤，产生局部损坏或塌陷，但很少发

生整体房屋倒塌现象。这是因为，一般房屋满足《建筑防火规范》要求，结构构件本身

具有一定的抗火能力，或采取了一定的防火保护措施，一旦发生火灾，在其有效的耐火

时间内火灾得到了控制和扑灭。但若未能及时灭火，结构构件受到火灾的进一步侵害，

强度降低或丧失了承载能力，房屋倒塌就在所难免了。衡州大厦正是由于结构受火灾时

间过长，底层结构丧失承载力而导致结构整体破坏的。

《建筑防火规范》根据房屋和结构构件重要性的不同，提出了房屋不同的防火等级

和构件不同的耐火极限，其目的主要是能保证有足够的时间进行有效的营救和灭火，以

保护主体结构的完好性。根据理论研究，钢材有时效硬化作用，长期使用过的钢结构，

其材料内部发生化学反应，强度会降低，塑性和韧性也会降低，同时脆性增强。同样，

钢结构受火灾时，用水灭火是否会进一步降低其强度，或者出现脆性破坏，造成结构危

险，目前对这方面的研究尚未引起足够的重视。

钢材由于受火后会软化，钢结构在火灾中失效表现为瞬间倒塌（类似于失稳破坏）。

按照常规设计的房屋，应具有防火规范所要求的耐火极限，超过这一极限后，结构就很

不安全，或发生局部塌陷，或发生整体倒塌。因此，现场营救和灭火应根据房屋的不同

耐火极限制定不同的实施方案。对于火烧后已不安全的房屋，一般不应进入房屋内部灭

火。

另外，应该加强在设计、施工、使用中的维护与鉴定工作，避开人为的失误，以切

实控制和避免钢结构事故的发生。对于钢结构的防火问题，目前主要采取的措施是建筑

防火布局、采用耐火性能强的结构材料、结构选型、采用防火涂料等。最普遍的方式是

采用各种不同耐火性能的防火涂料。

现有的防火涂料主要分为厚型钢结构防火涂料和薄型钢结构防火涂料。厚型钢结构

防火涂料的主要成分为无机物，稳定性较好，耐氧化、耐辐射，可通过增加涂层厚度以

提高耐火极限，但是其装饰效果较差，并且所占截面面积较大。而薄型钢结构防火涂料

一般为有机物，耐老化性及降解性能较差，长期使用被氧化后又可能达不到防火效果。因此，现实中很有必要寻求其它方法来防火，或者寻求其它能够将钢材紧密包裹、共同

作用、一起受力、耐热耐火且不透热的防火涂料。如在钢构件外先涂一层热反射材料，

再在其外涂耐高温防火材料。对于露天钢结构的防火保护问题，仍然需要开发新的防火

材料。

当然，在钢结构的抗火设计计算方面，也需要进行大量的研究。现有的关于钢结构

抗火性能实验资料的不足，火灾中升温条件的不同，影响火灾具体升温情况的诸多因素，

导致了现有的设计方法也有很多不确定性因素，很多计算公式大都是模拟、拟合近似的

结果。随着社会的发展，这远不能满足人们对钢结构建筑物及其它建筑的防火耐火要求。

4结束语

节点设计和防火设计在钢结构设计中是非常重要的，一旦发生事故，带来的后果是

极其严重的。因此，设计人员要不断充实钢结构设计思维，学习先进的设计经验，突破

传统结构约束，以不断适应新形势的要求。

承重量大，且自身相对很轻，建造结构简单，较以前的建造方式，节省大量时间。

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二、生物识别越来越广泛使用

生物识别技术在当今的广泛应用

生物识别是一种利用个体生理特征或行为特征对其进行识别和验证的技术。随着科技的发展和生活水平的提高，生物识别技术在各个领域的应用越来越广泛。

生物识别技术的发展历程

生物识别技术起源于古代古希腊和古罗马时期的战争中，人们使用印章来识别身份。随着现代科技的突飞猛进，生物识别技术也迎来了快速发展的时期。生物识别技术的发展历程可以分为以下几个阶段：

• 生物特征数据采集阶段
• 生物特征数据处理阶段
• 生物特征数据匹配阶段

生物识别技术的优势

与传统的身份识别技术相比，生物识别技术具有以下几个明显的优势：

• 准确性高
• 安全性强
• 便捷快速
• 不可伪造性
• 个性化定制

生物识别技术在各个领域的应用

生物识别技术在如今的社会生活中已经得到了广泛的应用，涵盖了多个领域，包括但不限于：

• 金融领域
• 医疗健康领域
• 教育领域
• 政府部门
• 企业管理

生物识别技术的未来发展趋势

生物识别技术作为一种先进的身份验证技术，其未来的发展趋势令人期待。未来，生物识别技术可能会朝着以下方向发展：

• 多模态生物识别技术
• 移动化生物识别技术
• 智能化生物识别技术
• 云端化生物识别技术

结语

生物识别技术的广泛应用已经成为当今社会的一个趋势，其在安全性、便捷性和准确性方面的优势受到了越来越多人的认可。随着生物识别技术的不断发展和完善，相信它将会在更多的领域得到应用，并为社会带来更多的便利和安全保障。

三、目前较广泛的生物识别方式

目前较广泛的生物识别方式

生物识别技术是一种通过个人生理特征或行为特征来识别或验证个人身份的技术手段。最常见和目前较广泛应用的生物识别方式包括指纹识别、面部识别、虹膜识别、掌纹识别、声纹识别等。

指纹识别

指纹识别是一种通过检测和识别人类手指纹纹理的生物识别技术。每个人的指纹纹路都是独一无二的，因此指纹识别在安全领域得到广泛应用，如手机解锁、门禁系统等。指纹识别技术的高准确性和便捷性使其成为目前最受欢迎的生物识别方式之一。

面部识别

面部识别是一种通过检测和识别个体面部特征的生物识别技术。利用计算机视觉和模式识别技术，面部识别可以快速准确地识别个人身份。面部识别技术广泛应用于安防监控、人脸解锁、人脸支付等领域。

虹膜识别

虹膜识别是一种通过检测和识别个体虹膜纹理的生物识别技术。由于每个人的虹膜纹理独特且不可复制，虹膜识别技术具有极高的准确性和安全性。虹膜识别技术被广泛应用于高安全性领域，如边境控制、金融机构等。

掌纹识别

掌纹识别是一种通过检测和识别个体手掌纹路的生物识别技术。每个人的掌纹纹路独特，且在一生中基本不发生变化，因此掌纹识别具有很高的可靠性和稳定性。掌纹识别技术常用于考勤系统、门禁系统等领域。

声纹识别

声纹识别是一种通过检测和识别个体声音特征的生物识别技术。每个人的声音都是独特的，声纹识别可以根据声音的频谱和波形来识别个人身份。声纹识别技术常用于电话客服、司法鉴定等领域。

综上所述，目前较广泛应用的生物识别方式包括指纹识别、面部识别、虹膜识别、掌纹识别和声纹识别等，每种技术都有其独特的优势和适用场景，在不同领域发挥着重要作用。

四、快速识别生物？

关于这个问题，要快速识别生物，可以使用以下方法：

1. 观察生物的外貌特征，如颜色、形状、大小、纹理等。这些特征可以帮助区分不同的生物。

2. 使用分类学知识，将生物按照物种、科、属、种等分类，进行比较和识别。

3. 利用现代科技手段，如DNA分析、形态学特征分析等，进行更加准确的鉴定和识别。

4. 如果是常见的动植物，可以查找相关的图鉴或参考书籍，进行识别。

5. 如果无法确定生物的种类，可以寻求专业人士的帮助，如动物园、植物园、野生动物保护中心等。

五、什么是生物识别？

是与自然人的身体、生理或行为特征有关的特定技术处理操作所产生的个人数据，它允许或确认对该自然人的明确识别。

比较典型的身体或生理生物识别技术的例子包括：面部识别、指纹验证、虹膜扫描、视网膜分析、语音识别以及耳廓识别。

而行为生物识别技术的例子包括：键盘使用分析、手写签名分析、触摸屏和鼠标的使用模式、步态分析、凝视分析（眼球追踪）以及在电脑前上网和工作的行为习惯分析。

这大概是中欧两地的共识。但是两边的具体法律规制又略有不同。

六、掌纹识别 生物识别

掌纹识别和生物识别是如今科技进步中越来越受到关注的领域。随着人们对信息安全和个人隐私的关注度不断增加，传统的身份验证手段已经不能满足现代社会的需求。掌纹识别作为一种生物识别技术，正在逐渐引领身份验证领域的革新。

掌纹识别作为一种生物特征识别技术，是基于人手掌纹的形态、纹理、空间分布等特征进行个人身份验证的一种方法。与传统的密码、指纹、面部识别等方式相比，掌纹识别具有很多优势。

1. 高度准确

掌纹是每个人独一无二的，就像指纹一样。每个人的掌纹图案都各不相同，即使是亲生的双胞胎兄弟姐妹，其掌纹图案也是不同的，具有高度的个体差异性。因此，通过掌纹识别进行身份验证可以达到非常高的准确率。

2. 非侵入性

与其他生物识别技术相比，掌纹识别是一种非侵入性的身份验证方式。用户只需将手掌放在扫描仪上即可完成识别，不需要接触任何设备或进行任何操作。这对于用户来说非常便利，也减少了身份验证过程中的不适感。

3. 抗攻击性强

掌纹作为生物特征，在其表面不易留下特定的模式，很难被仿造。相比之下，密码可以被猜测或者被暴力破解，而指纹、面部识别等方式也存在被冒用的可能。而掌纹识别需要直接接触用户的手掌，这增加了识别的抗攻击性。即使有人尝试用假手掌或印刷物进行欺骗，也很难成功。

4. 广泛应用

掌纹识别技术在多个领域都有广泛的应用。例如，它可以用于个人手机的解锁，用于电子支付的身份验证，用于入场券的检票等等。掌纹识别的快速、准确和便捷性赢得了许多应用场景的青睐。

5. 隐私保护

在现代社会，隐私保护是非常重要的。而掌纹识别作为一种非侵入性的生物识别技术，可以保护用户的隐私信息不被泄露。与传统的密码方式相比，使用掌纹识别不需要用户记住复杂的密码，也免去了密码被猜测的风险。同时，掌纹数据一般以加密的形式存储和传输，提供了更高的安全性。

总之，掌纹识别作为一种生物识别技术，具有高度的准确性、非侵入性、抗攻击性强、广泛应用和隐私保护等优势。随着科技的不断发展，掌纹识别将在各个领域发挥更重要的作用，并将成为未来身份验证的主流方式。

七、生物识别静脉识别

生物识别技术在当今数字化时代的广泛应用已成为不容忽视的趋势。其中，静脉识别技术因其高度安全性和准确性而备受关注。静脉识别通过检测和分析人体血管系统中的静脉纹理来验证身份。与其他生物特征识别技术相比，静脉识别具有很多优势。

高安全性

静脉识别是一种双生物特征识别技术，需要同时检测和比对手掌或手指的两个静脉模式。因此，相对于指纹识别、虹膜识别或面部识别等单一生物特征识别技术，静脉识别的安全性更高。每个人的静脉模式是独一无二的，几乎不可能被伪造或冒充。这使得静脉识别技术成为高安全性应用场景的首选。

高准确性

静脉识别凭借其高准确性俘获了众多行业的兴趣。与其他生物特征识别技术相比，静脉识别的误识率更低，可以达到很高的辨识率。静脉图像的采集和匹配过程借助红外光进行，不受外界光线的影响。这种光学技术使得静脉识别技术在不同光照条件下都能保持较高的准确性。

多领域应用

静脉识别技术已经广泛应用于各个领域。在金融机构中，静脉识别技术被用于提供更高级别的身份验证，确保交易的安全性。静脉识别还被应用于门禁控制系统，取代传统的钥匙或密码，提供更安全的访问控制。此外，医疗领域也开始运用静脉识别技术，用于患者身份验证和医疗记录的访问控制。静脉识别技术的多领域应用为各行各业提供了安全、高效的解决方案。

便捷性

相比其他生物特征识别技术，静脉识别更具便捷性。在使用静脉识别技术的系统中，用户只需将手掌或手指放置在传感器上，就能快速完成身份认证。无需使用特殊设备或佩戴可穿戴式设备。这种便捷性使得静脉识别技术在日常生活中的应用更加广泛。

面临的挑战

尽管静脉识别技术在许多方面表现出色，但仍面临一些挑战。首先，由于静脉纹理在人体内部，获取静脉图像相对困难。虽然近红外光技术可以帮助解决这个问题，但图像质量仍受许多因素影响。其次，静脉识别技术的设备成本相对较高，这限制了其在某些领域的推广应用。此外，静脉纹理可能受到年龄、疾病或受伤等因素的影响，这可能导致识别的准确性下降。

结论

生物识别技术的发展为我们提供了更加安全和便捷的身份认证方式。其中，静脉识别技术凭借其高安全性和准确性成为备受关注的领域。静脉识别技术的高安全性和准确性使其成为金融、门禁等领域的首选。尽管静脉识别技术还面临一些挑战，但随着技术的不断发展和进步，相信这些问题也会逐渐得到解决。

八、怎样识别的生物变量？

结论：可以通过分析生物体表现出的特征和变化来识别生物变量。原因：生物变量指生物体内外因素产生的影响，如身体形态、生理指标、疾病等。这些变量会表现出不同的特征和变化，例如体温、脉搏、血压等生理指标。通过对这些指标的分析，可以识别出生物变量。内容延伸：除了生理指标，还可以通过生物体表现出的其他特征来识别生物变量，例如行为、表情、声音等。例如，通过观察动物在特定环境下的行为表现，可以推测它们的状态，如是否感到舒适、是否处于求偶期等。因此，对于研究生物变量非常重要的一步就是识别符合生物变量的生物指标。

九、生物识别安全吗？

生物识别是一种安全机制,根据个人身体特征(指纹,眼睛纹理,声音,指纹和面部)的自动和即时验证来授权保证安全,而这些特征在个人的一生中不会改变,所以相对非常安全

十、生物识别软件怎么安装？

下载zip文件。unzip维护压缩文件内容的文件权限结构。然后你可以按照正常安装。