結構設計新趨向、新潮流

在鋼結構設計中，整體和局部的穩定 (Stability) 一直為核心考慮的因素，對於大長細比及複雜空間結構系統都是尤其重要的。傳統的有效長度法 (Effective Length Method) 用於考慮受壓構件的屈曲行為 (Buckling Behaviour) 已有很長歷史，此方法需要工程師假設構件有效長度或係數，在實際工程和科學研究中都倍受爭議。傳統的一階線性分析法不能反映結構真實響應，尤其是在預測結構整體穩定性上。如今，許多國家和地區的設計規範都嚴格限制線性設計方法的應用，如美國新規範 AISC-2010 對線性分析法給出了嚴格的應用條件，僅適用於簡單且規則的結構；歐盟規範 (Eurocode-3, 2005) 則規定，對於彈性臨界係數小於 3 的結構不能使用線性分析進行設計，等等。

結構形式日益新穎、複雜，有效長度該如何取？

二階分析法 (直接分析法, 高等分析) 是一種基於非線性分析理論的系統整體分析方法，立足於反映體系的真實結構響應。該方法由於考慮了結構的 P-Δ 和 P-δ 效應，以及系統整體與構件局部的初始缺陷，可以準確地反映結構受力和穩定性情況。

該方法無需進行框架分類、假設構件有效長度或放大桿端彎矩，使得設計過程簡單、高效、可靠，僅需進行截面承載能力校驗。該方法已陸續出現在世界各主流鋼結構規範中，並且逐漸成為首選方法，如在美國 AISC-2010 規範中，直接分析法正式寫入新 AISC 規範的主要章節 Chapter C，並在傳統線性分析方法之前。

當今，各大諮詢公司已紛紛採用二階分析方法，並在許多重大工程專案中得以廣泛應用。該方法將逐步取代傳統的線彈性設計方法，成為結構設計的主流。