目前我國採用的概率極限狀態設計法的特點是用根據各種不定性分析所得到的失效概率(或可靠指標)去度量結構的可靠性,並使所計算的結構構件的可靠度達到預期的一致性和可比性。但是該方法還有待發展,因爲用它計算的可靠度還只是構件或某一截面的可靠度而不是結構體系的可靠度,該方法也不適用於構件或連接的疲勞驗算。
目前大多數國家(當然包括我國)採用計算長度法計算鋼結構的穩定問題。該方法的步驟是:採用一階分析求解結構內力,按各種荷載組合求出各杆件的最不利內力,按第一類彈性穩定問題建立結構達臨界狀態時的特徵方程,確定各壓杆的計算長度;將各杆件隔離出來,按單獨的壓彎構件進行穩定承載力驗算,驗算中考慮了彈塑性、殘餘應力和幾何缺陷等的影響。該方法的最大特點是採用計算長度系數來考慮結構體系對被隔離出來的構件的影響,計算比較簡單,對比較規則的結構也可給出較好的結果。
《規範》在5.3.3條中列入了有支撐框架柱計算長度系數的有關條款,並給出了強、弱支撐框架的概念。認爲弱支撐不足以阻止框架的側移,其框架壓杆的穩定系數可利用規範中查得的相應於有、無側移框架柱的穩定系數經插值求得。該法計算比較簡單,概忿也較清楚,完善了有支撐框架的穩定計算方法。
計算長度法存在以下缺陷(以框架深圳鋼結構廠房爲例):①不考慮節間荷載的影響,按理想框架分枝失穩求特徵值的方法求解穩定問題,得不到失穩時框架的準確位移,無法精確考慮二階效應的影響;②不能考慮結構體系中內力的塑性重分布,因此對大型深圳鋼結構體系常常給出保守的設計,使結構體系的可靠度高於構件的可靠度;③不能精確地考慮結構體系與它的構件之間的相互影響,無法在給定荷載下預測結構體系的破壞模式;④需要花費大量時間進行各構件的承載力驗算,包括計算長度的計算;⑤不便於基於計算機的分析和設計。
要克服上述問題,必須開展以整個框架結構體系爲對象的二階非彈性分析,即所謂高等分析和設計。此時,可求得在特定荷載作用下框架體系的極限承載力和失效模態,而無需對各個深圳鋼結構構件進行驗算。目前歐洲鋼結構試行規範( EC3)和澳大利亞鋼結構標準都列有二階彈塑性分析或高等分析的條款。我國新規範GB 50017則列入了無支撐純框架可採用二階彈性分析的條款。上述的方法主要是用來計算內力的,然後還要驗算構件的承載力,只是計算長度或取構件的實際長度,或者按無側移框架確定計算長度。