钢结构脆性断裂初探.pdf

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1、施工技术建材与装饰2016年3月钢结构脆性断裂初探孙宗丹（广西交通职业技术学院广西南宁市530000）摘要:本文介绍了钢结构脆性断裂的破坏特征,影响其脆性破坏的因素,防治钢结构脆性断裂的措施及案例分析.关键词:钢结构；脆性断裂；影响因素；案例分析中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）12-0042-021钢结构的破坏形式性的断裂。塑性破坏和脆性破坏是钢结构破坏最为常见的两种形式，而4影响钢结构脆性断裂的因素脆性破坏是结构极限状态中最危险的破坏形式之一，因破坏发4.1裂纹生十分突然，且没有一个明显的塑性变形，在构件遭到破坏的时据断裂力学研究结果表明，

2、对于脆性的断裂需要从整个结构候，承载能力非常低。而在破坏之后，所带来的损失十分严重。脆内部出现的微小裂纹分析，充分应用断裂力学的理论，就能计算性的断裂受到严重破坏，从宏观方面看，主要表现在断裂时候所出整个裂纹所承受的荷载，以及在侵蚀性的介质状态下扩展的伸长的量非常微小。例如，生铁在单向拉伸断裂时为0.5~0.6%，状况，一旦裂纹扩展到临界尺寸的时候，就会发生脆性的断裂。最终破坏是由其构件的脆性断裂导致的，几乎观察不到构件的4.2应力集中的影响塑性发展过程，无破坏的预兆，其后果也经常是灾难性的。工程如果应力集中较为严重，则易遭到脆性的破坏，主要由于应设计的任何领域，无一例外地都要力求避免

3、结构的脆性破坏，如力集中所产生的三向拉应力，对于钢材龌性的变形情况具有一在钢筋混凝土结构中避免设计超筋梁，其道理就在于此。定的限制，一旦加大钢材脆性，就会导致高峰的应力一直集中，2钢结构脆性断裂破坏的特征这就大大增强了钢材的脆性。在构件当中的应力集中，与残余应结构的脆性破坏是各种结构可能破坏形式中最不利的一种力、构件细节以及施工工艺等具有直接联系，设计人员在设计的破坏，其破坏时几乎不发生变形，且瞬间发生，破坏时应力低于时候，需尽量避免焊缝较为集中，在施焊过程中发生较为严重的极限承载力。脆性断裂的突发性，实现毫无警告，破坏过程的瞬拘束应力构造。间性，根本来不及补救，大大增加了结构破坏的危

4、险性。钢材晶4.3化学成份的影响格之间的剪切滑移受到限制，使变形无法发生，脆性破坏结果是在一般的碳素钢当中，S、O氧属于钢材中的有害元素，且含钢材晶格间被拉断。发生的机会较多，因此非常危险。如果一直量较多，容易导致钢材发生热脆，即在焊接的过程中，焊缝周边都处在韧性状材料当中，则裂纹扩展应具备外力的做功，一旦外产生较多的热裂纹。而P、N元素含量较多，对导致钢材发生冷力停止，则裂纹就会停止扩展。而对于处在脆性的状态之下的材脆，即当钢材处于常温的状态下，随着温度的降低，脆性不断增料当中，裂纹扩展并不需外力进行做功，只有在裂纹出现起裂的强。时候，才会从拉应力的场内释放出较多的弹性能，从而驱动整

5、个4.4钢材的冶金质量影响裂纹快速扩展。针对钢性的结构材料，一旦发生脆性的破坏，主在钢材的冶金质量检测中，镇静钢与低合金钢的化学成份十要表现在以下几个方面：①残余应力在一些焊接的部分可能会分均匀，脱氧充分，钢组织密集，且非金属的夹杂非常少。因此，导致三轴产生加大的拉力；②应用的钢材对于所含的非金属杂对于脆性破坏所产生的抵抗力往往比冶金质量较差的钢要高很质十分敏感；③大部分破坏主要发生于低温的状况之下。多。3钢结构脆性断裂破坏的分类4.5工作温度脆性断裂破坏大致可分为如下几类：工作温度和结构材料所产生的冲击韧性具有直接联系，随着①过载断裂。因破坏力过载以及强度严重不足而造成断裂，温度持续

6、下降，冲击的韧性会慢慢下降，一旦温度下降至某个温该种断裂破坏发生速度非常快，情况十分严重。而且，在钢结构度的时候，材料易发生脆性的破坏。因此，当工作的温度较低的材料当中，过载的断裂仅仅发生于高强的钢丝束、钢丝绳等一些时候，使用材料韧性需避免处在脆性的破坏范围内，需与塑性破脆弱性材料所制作的构件。②非过载断裂。主要指塑性非常好的坏时候的数值相似。钢构件在低温、缺陷等条件的影响之下，呈现脆弱性的断裂。③5防止脆性断裂的措施应力腐蚀断裂。主要是在腐蚀性的环境当中，所承受的静力或是为防止脆性断裂一般应注意合理设计和选用钢材以及合理准静力的荷载作用之下所形成的结构，并在小于屈服极限应力制造和安装

7、。脆性断裂造成最严重的后果是造成结构倒塌，为了的情况之下，出现断裂性的破坏。④氢脆断裂。氢能够在冶炼及防止出现这种情况，在设计时应注意荷载能多路径传递。例如采焊接的过程当中，入侵到金属中，从而降低材料的韧性，从而造用超静定结构，一旦个别结构断裂，结构仍维持几何稳定时，荷成断裂。焊条使用之前，应将其烘干，主要目的是避免氢发生脆·42·2016年3月建材与装饰施工技术载能通过其他路径传递，结构不致倒塌，可以赢的时间及时补屋架在金属结构车间用鱼尾板加