鋼結構工程事故統計、分析劉志軍中冶建筑研究總院2025/4/15目錄Contents前言鋼結構事故統計數據鋼結構事故典案例簡介鋼結構事故案例原因分析：案例1-案例32025/4/15鋼結構具有施工方便、快捷等特點,近年來在工業廠房、大型公共建筑、體育場館中采用較多。

由于對鋼結構認識上的缺乏,特別是在鋼結構設計、施工上存在較多誤區,導致近年來鋼結構工程事故的發生有上升趨勢。建筑造型復雜，施工難度卻越來越大，施工工期的無節制加快和鋼結構安裝施工人員的素質下降，導致了鋼結構安裝工程的坍塌事故增多。前言2025/4/15穩定問題：由于鋼材強度高、桿件較為柔細、從而在設計和施工中穩定問題較為突出。脆性斷裂問題：常溫下鋼材本是塑性和韌性較好的金屬，隨著溫度的降低，其塑性和韌性逐漸降低，再加之鋼材的材質缺陷和焊接缺陷等，使得鋼結構的脆性斷裂問題比較突出。鋼結構存在的問題2025/4/15鋼結構存在的問題2025/4/15鋼結構工程典型事故2025/4/151907年加拿大魁北克橋懸臂桿件失穩破壞鋼結構工程典型事故2025/4/15鋼結構工程典型事故2021年12月15日鄂爾多斯那達慕大會主會場坍塌2025/4/15耗資近10億，竣工缺乏半年鋼結構工程事故統計2025/4/15鋼結構工程事故統計2025/4/15鋼結構工程事故統計2025/4/15鋼結構工程事故統計2025/4/15鋼結構工程事故統計序號影響因素破壞例數比例%1計算錯誤1426.42對荷載和受力估計不足1222.63沒有嚴格執行鋼結構設計標準規范917.04計算簡圖不當713.25結構構造不合理611.46設計方案不合理59.4總計53100.0表1設計階段鋼結構事故原因統計分析2025/4/15鋼結構工程事故統計序號影響因素破壞例數比例%1安裝連接不正確，焊縫質量差2330.32鋼材質量低劣1823.73支撐和結構剛度不足1013.24沒有按圖施工1013.25安裝施工程序不正確、操作錯誤45.36安裝尺寸偏差大45.37制作中焊接質量低劣33.98制作尺寸偏差大22.69任意改變施工圖使得構件受力與設計不符合22.6總計76100.0表2制作和安裝階段鋼結構事故原因統計分析2025/4/15鋼結構工程事故統計序號影響因素破壞例數比例%1火災16642維護不利，材性改變（腐蝕、疲勞）4163違反使用規定（超載、亂開洞等）4164改造加固方法不當145建筑物地基下沉00總計25100表3使用維護階段鋼結構事故原因統計分析2025/4/15對國內外120個鋼結構工程事故案例的統計結果:結構形式：工業廠房〔包括普通的輕型鋼屋架〕的事故最多，占統計資料的53%。事故類型：整體倒塌的最多，占統計資料的49%。破壞形式：失穩破壞的最多，占統計資料的33%。脆性斷裂事故〔17%〕和焊接連接破壞事故〔11%〕所占比例也較大。事故原因：制作和安裝階段所占的比例最大，占統計資料的49%。鋼結構工程事故統計2025/4/15鋼結構工程事故統計2025/4/15鋼結構工程事故案例簡介2025/4/15鋼結構工程事故案例簡介上海一大型廠房在施工時轟然倒塌2021年7月3日上海一大型廠房在施工時轟然倒塌，倒塌面積約兩萬平米，造成1人死亡2人重傷。2025/4/15鋼結構工程事故案例簡介2021年7月5日，廈門一在建鋼結構建筑倒塌造成３死３傷。2025/4/15鋼結構工程事故案例簡介2021年4月重慶一在建大跨度輕鋼結構廠房整體倒塌。2025/4/15鋼結構工程事故案例簡介2021年初積雪壓頂，黃石某600平米廠房坍塌2025/4/15

某國際展覽館建筑面積達5萬多平方米

，主館由A、B、C、D4個展館組成。4個展館的建筑造型和結構體系完全相同，且相互獨立。案例分析1：空間大跨結構施工坍塌事故2025/4/15

單個展館的平面尺寸172m×73m，橫向兩端各懸挑2.6m，縱向西側懸挑8.85m，東側懸挑2.6m。

屋面結構采用螺栓球節點網架，下弦柱點支承，網架屋面材質為Q235B。

網架最高點的標高為23.157m，矢高2.38～4.5m。

采用箱形柱，柱與屋面結構鉸接，采用過渡鋼板加螺栓的平板壓力支座，柱腳為外包式剛接柱腳。空間大跨結構施工坍塌事故案例2025/4/15

網架結構中部為平面桁架體系，其外部在橫向的兩端為三層網架，在縱向兩端為正放四角錐網架，平面桁架之間在上下弦平面內用剛性連系桿與兩側四角錐網架連系，形成中部淺拱支撐結構體系。

主館網架結構使用滑移腳手架作為施工安裝平臺，采用高空散裝法進行施工。空間大跨結構施工坍塌事故案例2025/4/152007-02-02，A館在作業時突然坍塌。A館當時的施工狀態為:除西側懸挑局部，大面積網架安裝已經完成，形成受力體系，屋面系統尚未安裝，處于自重受力狀態。一名施工人員在用電焊機切割更換一根上弦桿時，網架發生劇烈晃動，然后25軸處的鋼柱向內傾斜，網架中部出現下陷，隨后由中間沿長度方向向兩邊涉及，網架整體落地后，上弦向東側傾倒，整個過程持續不到1min。空間大跨結構施工坍塌事故案例2025/4/15網架坍塌部位主要集中在平面桁架局部;南北兩端的柱大局部發生傾斜，很多鋼柱與根底脫離，南面根底混凝土發生不同程度脆裂，局部柱錨栓被拉斷;中間的平面桁架呈現由西向東多米諾骨牌式的跌倒狀，桿件彎曲，多處螺栓節點被剪斷;南北兩端的3層網架根本上整體坍塌，東西兩端的四角錐網架并未發生倒塌，但局部桿件彎曲變形;空間大跨結構施工坍塌事故案例2025/4/15

北端的鋼柱隨網架一同倒塌，南端的網架與支座脫離。坍塌事故原因分析：如此大跨度網架的突然倒塌令人感到震驚，其原因絕非一根桿件的斷開那么簡單。作為這種大型的公共建筑，如果事故發生在使用階段，僅僅因為一個偶然破壞就導致整個網架的全面倒塌，那么它造成的損失和惡劣影響就不堪想象了。空間大跨結構施工坍塌事故案例2025/4/15設計原因分析：1)平面桁架未設置縱向斜腹桿，結構整體穩定性差2)桁架間未設置交叉支撐3)平面桁架采用螺栓球節點一般大跨度的平面桁架，應該采用相貫節點而非螺栓球節點，可能只考慮了安裝施工速度快而采用了螺栓球節點。空間大跨結構施工坍塌事故案例2025/4/15施工原因分析：1)施工操作方式不當，更換桿件時未采取加固措施施工人員在切割更換系桿時，施工單位并沒有在事前提供更換方案，對原結構也無任何防護和保護措施，由此引起上弦桿平面外失穩而導致連續坍塌。2)螺栓球存在假擰緊現象。經調查人員對事故現場勘察發現，局部螺栓球節點存在假擰緊現象。空間大跨結構施工坍塌事故案例2025/4/15事故原因總結：傳統的網架結構由于是高次超靜定結構，平安儲藏度相對較高。該工程所采用的結構體系本身是非常敏感脆弱的，沿縱向容易發生失穩，割斷一根桿件雖不會使結構成為可變體系，但已大大降低結構平安度。平面桁架的連系桿包括系桿周圍的桿件受力都比較大，接近臨界狀態，一根系桿突然被剪斷，這種瞬間的動力效應會非常大，形成一個沖擊性的側向擾動，導致橫向桁架平面外失穩并迅速涉及其他桿件，造成整體坍塌。這根桿件的剪斷正是事故發生的誘因。空間大跨結構施工坍塌事故案例2025/4/152007年7月，南京浦口60m跨廠房鋼屋蓋安裝坍塌事故。在進行屋頂鋼架吊裝施工中發生意外倒塌。從41軸向31軸鋼結構桁架(共8榀)由西向東依次倒塌，造成造成2人死亡、8人受傷。案例分析2：鋼結構廠房安裝坍塌事故2025/4/15

鋼結構廠房安裝坍塌事故南京浦口區某60m跨廠房鋼屋蓋安裝坍塌

事故現場2025/4/15該廠房長300m、寬60m，建筑總面積為18000平方米。事故導致8榀屋頂鋼架倒塌，倒塌面積占施工總面積的五分之一，約3600平方米。事故的主要原因：鋼排架安裝過程中屋蓋局部鋼桁架間僅安裝了縱向系桿和檁條，未安裝上下弦間的水平剪刀撐，未形成穩定的結構區格單元，導致60m跨鋼桁架發生平面外失穩而整體坍塌。鋼結構廠房安裝坍塌事故2025/4/15鋼屋架安裝事故原因分析2025/4/152〕結構安裝階段狀態與設計成型狀態不一致安裝階段鋼桁架之間的連系撐和剪刀撐直接決定了大跨度鋼桁架的平面外穩定性，其安裝的最少數量應有必要的計算復核3〕不按設計圖紙和要求施工采用滑移法安裝網架時，為了方便滑移，將支座預埋錨栓切掉，滑移結束后將支座底板與柱(梁)上的預埋板焊死，從而改變了邊界條件，導致個別桿件彎曲。安裝螺栓球節點網架時，由于個別桿件長度加工不精確或螺栓孔端面、角度誤差較大，螺栓放不進去，而將桿件焊到球體上。鋼屋架安裝事故原因分析2025/4/154〕拼裝時偏差過大胎架或拼裝平臺不合規格即進行桁架結構拼裝,使單元體產生偏差，最后導致整個桁架結構的累積誤差很大。桿件或單元體和整個桁架拼裝后有較大的偏差而不修正，強行就位或強行吊裝，造成桿件彎曲或產生很大的次應力。鋼屋架安裝事故原因分析2025/4/155〕對焊縫收縮和焊接次應力處理不當 焊條不符合規定或不考慮濕度及溫度變形。焊接工藝、焊接順序錯誤，產生焊接封閉圈，造成焊接應力很大，桿件或整個網架變形。鋼屋架安裝事故原因分析2025/4/15某學校體育館為3層框架結構,頂部采用正放四角錐碳鋼螺栓球網架,鋼網架為下弦支撐，建筑總高度為20.10m,總長度69.4m,總寬度6.4m,建筑面積13520m2。鋼網架為正放四角錐碳鋼螺栓球網架,在網架的四周采用鋼結構焊接有懸挑4.4m左右的倒四棱臺斜立面造型。在竣工1年多以后,遭受狂風并夾雜暴雨冰雹天氣,致使鋼網架頂棚由北向南掀起大局部,飛落至西邊100多米遠的停車場。案例分析3：惡劣天氣導致的工程事故2025/4/15

現場調查發現,體育館鋼網架從體育館北端向南面掀起,1-8軸間的鋼網架全部掀起,在7-8軸線間折斷,飛落至體育館南邊約112m。惡劣天氣導致工程事故

網架倒塌照片網架支座連接破壞2025/4/15事故原因分析：氣象資料：根據當地氣象局提供的氣象資料,當日該地區出現雷雨大風天氣,極大風速達15.1m/s,降雨量達31.7mm,冰雹最大直徑2mm。該工程所處的特殊地理位置：凹字形的山谷口狀地形,屋面特有的倒四棱臺造型使得該鋼網架承受了較大的風荷載。惡劣天氣導致工程事故2025/4/15事故原因分析：設計圖紙中鋼網架支座鋼板與預埋鋼板之間的焊縫尺寸明顯偏小,不滿足設計標準要求。鋼網架工程局部支座的焊縫連接存在明顯缺陷。局部支座連接有漏焊現象。局部螺栓球與支座連接焊縫也存在明顯缺陷。這些都嚴重影響了網架在負壓風荷載作用下的結構平安。惡劣天氣時發生了鋼網架破壞事故。惡劣天氣導致工程事故2025/4/15

結論與建議引發鋼結構工程事故的主要原因：設計階段選型不合理、計算錯誤、對結構荷載和受力情況估計缺乏、不滿足設計標準要求、平安裕度過低。施工方案不合理，無相關施工階段驗算。制作和安裝階段的連接〔焊縫〕質量差，鋼材質量低劣，支撐和結構剛度缺乏。違反施工規程，不按圖紙施工。2025/4/15

結論與建議2025/4/15

結論與建議設計階段對策：嚴格執行國家頒發的設計與施工標準和標準。加強設計的審查制度。設計應回歸“適用、經濟、美觀〞的原那么。設計要選擇合理的結構形式，充分考慮最不利的荷載組合，對結構進行優化時，要保證結構的平安裕度充足。對復雜鋼