鋼結構是主體的建筑骨架,其中鋼構件是通過鋼材料加工而形成的,由型鋼和鋼板經過加工連接組成的,其破壞可發生在桿身或連接處,所產生的破壞和所使用的鋼材還有連接方法等都是有關系的,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,致使鋼構件或/和連接破壞,其破壞形態及其防止對策主要有:
1、強度破壞:因作用力或應力超過構件和連接限度承載能力或鋼材強度。主要防止對策:加大板件截面積并且加強其連接能力,選用較強度鋼材可以讓其折算應力小于鋼材的設計值。
2、喪失穩定:因作用力達到或超出構件臨界力,或者其部分板件所受壓力超過其臨界力失去穩定退出工作,導致構件喪失繼續承載的能力。主要防止對策:調整構件截面幾何特性、邊界支承條件,減小板件的寬厚比、長細比,使其名義應力小于其臨界應力設計值。
3、疲勞破壞:因構件在荷載反復作用下,裂紋萌生、擴展、以致失穩擴展使構件失去承載力。主要防止對策:選用塑性、韌性好的鋼結構進行使用的時候也是可以起到減小應力集中的作用。
4、脆斷破壞:因含裂紋(或類裂紋)的構件,在裂紋張開性拉應力或復合應力作用下,裂紋失穩發展而發生破壞。
主要防止對策:選用塑性、韌性好的鋼材,減小裂紋降低應力水平,并使應力強度因子K1不大于與鋼材的靜力或動力斷裂韌性。
5、過大塑性變形:因構件的過大不可恢復變形,導致構件產生繼發性的上列1、2、3或4類形態的可能破壞。主要防止對策:改變構件的邊界及受力條件;加大構件剛度和選用強度鋼材。
上列鋼結構的破壞形態還與所選用結構鋼材有關,其破壞性質可能是塑性的或脆性的,這要取決于結構所用鋼材的強度級別不同還有質量等級等都是會決定著品質不同的;加工偏差、裝配殘余應力的大小和狀況;作用力的性質是靜力、動力、或沖擊性的,單次或多次反復作用的;作用應力的高、低;是簡單應力或是復雜應力;構件所處環境好壞等。
2019.12.28 ZG