鋼結(jié)構(gòu)是主體的建筑骨架,其中鋼構(gòu)件是通過鋼材料加工而形成的,由型鋼和鋼板經(jīng)過加工連接組成的,其破壞可發(fā)生在桿身或連接處,所產(chǎn)生的破壞和所使用的鋼材還有連接方法等都是有關(guān)系的,起因可能是由于其截面幾何特性不能滿足受力要求,板件或連接受力超過其限度承載力而失效退出工作,致使鋼構(gòu)件或/和連接破壞,其破壞形態(tài)及其防止對策主要有:
1、強(qiáng)度破壞:因作用力或應(yīng)力超過構(gòu)件和連接限度承載能力或鋼材強(qiáng)度。主要防止對策:加大板件截面積并且加強(qiáng)其連接能力,選用較強(qiáng)度鋼材可以讓其折算應(yīng)力小于鋼材的設(shè)計(jì)值。
2、喪失穩(wěn)定:因作用力達(dá)到或超出構(gòu)件臨界力,或者其部分板件所受壓力超過其臨界力失去穩(wěn)定退出工作,導(dǎo)致構(gòu)件喪失繼續(xù)承載的能力。主要防止對策:調(diào)整構(gòu)件截面幾何特性、邊界支承條件,減小板件的寬厚比、長細(xì)比,使其名義應(yīng)力小于其臨界應(yīng)力設(shè)計(jì)值。
3、疲勞破壞:因構(gòu)件在荷載反復(fù)作用下,裂紋萌生、擴(kuò)展、以致失穩(wěn)擴(kuò)展使構(gòu)件失去承載力。主要防止對策:選用塑性、韌性好的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行使用的時(shí)候也是可以起到減小應(yīng)力集中的作用。
4、脆斷破壞:因含裂紋(或類裂紋)的構(gòu)件,在裂紋張開性拉應(yīng)力或復(fù)合應(yīng)力作用下,裂紋失穩(wěn)發(fā)展而發(fā)生破壞。
主要防止對策:選用塑性、韌性好的鋼材,減小裂紋降低應(yīng)力水平,并使應(yīng)力強(qiáng)度因子K1不大于與鋼材的靜力或動力斷裂韌性。
5、過大塑性變形:因構(gòu)件的過大不可恢復(fù)變形,導(dǎo)致構(gòu)件產(chǎn)生繼發(fā)性的上列1、2、3或4類形態(tài)的可能破壞。主要防止對策:改變構(gòu)件的邊界及受力條件;加大構(gòu)件剛度和選用強(qiáng)度鋼材。
上列鋼結(jié)構(gòu)的破壞形態(tài)還與所選用結(jié)構(gòu)鋼材有關(guān),其破壞性質(zhì)可能是塑性的或脆性的,這要取決于結(jié)構(gòu)所用鋼材的強(qiáng)度級別不同還有質(zhì)量等級等都是會決定著品質(zhì)不同的;加工偏差、裝配殘余應(yīng)力的大小和狀況;作用力的性質(zhì)是靜力、動力、或沖擊性的,單次或多次反復(fù)作用的;作用應(yīng)力的高、低;是簡單應(yīng)力或是復(fù)雜應(yīng)力;構(gòu)件所處環(huán)境好壞等。
2019.12.28 ZG