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如何防止钢构件形态破坏

点击次数:   更新时间:19/09/03 17:57:09     来源:www.mkysgw.com关闭分    享:
  钢结构是主体的建筑骨架,其中钢构件是通过钢结构加工而形成的,由型钢和钢板经过加工连接组成的,其破坏可发生在杆身或连接处,破坏性质和形态与钢材、连接方法、受力状况等有关,起因可能是由于其截面几何特性不能满足受力要求,板件或连接受力超过其极限承载力而失效退出工作,致使钢构件或/和连接破坏,其破坏形态及其防止对策主要有:
  1、强度破坏:因作用力或应力超过构件或/和连接最大极限承载能力或钢材强度。主要防止对策:增大板件截面积,加强连接,选用较高强度钢材,使其折算应力不大于钢材的设计值。
  2、丧失稳定:因作用力达到或超出构件临界力,或者其部分板件所受压力超过其临界力失去稳定退出工作,导致构件丧失继续承载的能力。主要防止对策:调整构件截面几何特性、边界支承条件,减小板件的宽厚比、长细比,使其名义应力小于其临界应力设计值。
  3、疲劳破坏:因构件在荷载反复作用下,裂纹萌生、扩展、以致失稳扩展使构件失去承载力。主要防止对策:选用塑性、韧性好的钢材,减小缺陷,减小应力集中,降低应力幅,并使符合式的要求:
  4、脆断破坏:因含裂纹(或类裂纹)性缺陷的构件,在裂纹张开性拉应力或复合应力作用下,裂纹失稳发展而发生破坏。
  主要防止对策:选用塑性、韧性好的钢材,减小裂纹性缺陷、降低应力水平,并使应力强度因子K1不大于与钢材的静力或动力断裂韧性。
  5、过大塑性变形:因构件的过大不可恢复变形,导致构件产生继发性的上列1、2、3或4类形态的可能破坏。主要防止对策:改善构件的边界及受力条件;增大构件刚度和选用高强度钢材。
  上列钢构件的破坏形态还与所选用结构钢材有关,其破坏性质可能是塑性的或脆性的,这要取决于结构所用钢材的强度级别,质量等级,品质状况;加工偏差、缺陷,焊接、装配残余应力的大小和状况;作用力的性质是静力、动力、或冲击性的,单次或多次反复作用的;作用应力的高、低;是简单应力或是复杂应力;构件所处环境好坏等。当所用钢材强度级别高、等级差、品质次,类裂纹性缺陷及残余应力严重,承受有动或冲击荷载,且应力水平较高、状况复杂或/和构件处于低温恶劣环境时,其破坏常是脆性的;反之,在一般情况下,其破坏常是塑性的。钢结构设计,首先是保证结构安全和防止其发生突然间的脆性破坏。
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