钢结构的可能破坏形式

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高层钢结构震害现象及原因

高层钢结构震害现象及原因

高层震害现象及原因是非常重要的,了解现象以及发生的原因,才能根据专业知识制定对应的方案,防范于未然。

小编就高层钢结构震害现象及原因和大家说一下。

钢结构被认为具有卓越的抗震性能,在历次的地震中,钢结构房屋的震害要小于钢筋混凝土结构房屋。

很少发生整体破坏或倒塌现象。

尽管如此,由于焊接、连接、冷加工等工艺技术以及外部环境的影响,钢材材料的优点将受到影响。

特别是因设计、施工以及维护不当,就很可能造成结构的破坏。

根据钢结构在历次地震中的破坏形态,可能破坏形式分为以下几类:1、结构倒塌结构倒塌是地震中结构破坏最严重的形式。

造成结构倒塌的主要原因是结构薄弱层的形成,而薄弱层的形成是由于结构楼层屈服强度系数和抗变4刚度沿高度分布不均匀造成的。

这就要求在设计过程中应尽量避免上述不利因素的出现。

2、节点破坏节点破坏是地震中发生最多的一种破坏形式。

剐性连接的结构构件一般采用铆接或焊接形式连接。

如果在节点的设计和施工中,构造及焊缝存在缺陷,节点区就可能出现应力集中、受力小均的现象,在地震中很容易出现连接破坏。

梁柱节点可能出现的破坏现象主要表现为:铆接断裂,焊接部位位脱,加劲板断型、屈曲,腹板断裂、屈曲等。

3、构件破坏在以往所有地震中,多钢结构构件破坏的主要形式有支撑的破坏与失稳以及梁柱局部破坏两种。

(1)支撑的破坏与失稳。

当地震强度较大时,支撑承受反复拉压的轴向力作用,一旦压力超出支撑的屈曲临界力时,就会出现破坏或失稳。

(2)梁柱局部破坏。

对于框架柱,主要有翼缘屈曲、翼缝撕裂,甚至框架柱会出现水平裂缝或断裂破坏。

对于框架梁,主要有翼缘屈曲、腹板屈曲和开裂、扭转屈曲等破坏形态。

4、基础锚固破坏件与基础的锚固破坏主要表现为柱脚处的地脚螺栓脱开、混凝土破碎导致锚固失效、连接板断裂等,这种破坏形式曾发生多起,根据对上述钢结构房屋震害特征的分析可知,尽管钢结构抗震性能较好,但在历次的地震中,也会出现不同程度的震害。

究其原因,元素是和、结构构造、施工质量、材料质量、日常维护等有关,为了预防以上震害的出现,减轻震害带来的损失,多高层钢结构房屋抗震设计必须严格遵循有关规程进行。

钢结构危险源

钢结构危险源

钢结构危险源钢结构作为现代建筑中常见的结构形式之一,具有强度高、自重轻、施工速度快等优点。

然而,在钢结构的设计、施工、使用和维护过程中,存在着各种各样的危险源,如果不加以重视和有效控制,可能会导致严重的安全事故,给人员生命和财产带来巨大损失。

一、设计阶段的危险源在钢结构的设计阶段,如果设计不合理,可能会为后续的施工和使用埋下安全隐患。

1、结构计算错误设计师在进行结构计算时,如果对荷载取值不准确、计算模型不合理或者忽略了某些重要的受力因素,可能导致钢结构在实际使用中无法承受预期的荷载,从而发生变形、开裂甚至坍塌。

2、节点设计不合理节点是钢结构中连接各个构件的关键部位,如果节点设计不合理,如焊缝尺寸不足、螺栓连接不牢固等,在受力时节点容易失效,进而影响整个结构的稳定性。

3、缺乏抗震设计对于位于地震区的钢结构建筑,如果没有进行充分的抗震设计,或者抗震措施不到位,在地震发生时,钢结构可能会遭受严重破坏。

二、施工阶段的危险源施工阶段是钢结构安全事故的高发期,这个阶段的危险源众多且复杂。

1、高空作业钢结构施工常常需要在高空进行,如安装钢梁、钢柱等。

高空作业面临着人员坠落、物体坠落打击等风险。

如果安全防护措施不到位,如未设置安全带、安全网,或者未对施工工具和材料进行妥善固定,很容易发生安全事故。

2、起重作业在钢结构的吊装过程中,需要使用起重机等大型设备。

如果起重机选型不当、操作失误、吊具不合格或者吊装方案不合理,可能导致构件掉落、起重机倾覆等事故。

3、焊接与切割作业焊接和切割是钢结构施工中常见的作业方式。

在这个过程中,可能会产生火灾、爆炸、触电、烫伤等危险。

例如,焊接时产生的火花可能引燃周围的易燃物,氧气瓶和乙炔瓶放置不当可能发生爆炸,电气设备故障可能导致触电事故。

4、临时支撑与固定在钢结构安装过程中,常常需要设置临时支撑和固定措施来保证结构的稳定性。

如果临时支撑设置不合理、强度不足或者拆除过早,可能导致结构失稳倒塌。

钢结构的破坏形式资料

钢结构的破坏形式资料
3.4 结构的脆性断裂
脆性断裂是钢结构在静力和加载次数不多的动力作用 下发生的脆性破坏。结构或构件破坏前没有明显的变形和 征兆,破坏时产生的变形远比结构应有的变形能力小,吸 收能量很少,突然发生断裂破坏, 断口平齐、发亮,无机 会补救。
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钢结构的可能破坏形式
3 钢结构的 可能破坏形式
3.5 结构的疲劳破坏
3 钢结构的 可能破坏形式
工程设计上采用控制长细比x或y≥5.07b/t,以防止扭转屈曲。
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钢结构的可能破坏形式
截面为单轴对称(T 形截面)或无对称轴的轴 心受压构件绕对称轴失稳 时,由于截面形心和剪切 中心不重合,在发生弯曲 变形的同时必然伴随有扭 转变形,这种现象称为弯 扭失稳。
3 钢结构的 可能破坏形式
1
钢结构的可能破坏形式
3 钢结构的 可能破坏形式
3.1 结构的整体失稳破坏
稳定性:结构在荷载作用下处于平衡位置,微小外界挠动使其 偏离平衡位置,若外界挠动除去后仍能回复到初始平衡位置,则 是稳定的;若外界挠动除去后不能回复到初始平衡位置,且偏离 初始平衡位置逾来逾远,则是不稳定的;若外界挠动除去后不能 回复到初始平衡位置,仍能停留在新的平衡位置,则是临界状态, 也称随遇平衡。
(3)疲劳对缺陷十分敏感。
原因: 缺陷、微观裂纹、宏观裂纹。
注意:结构只有在循环拉应力作 用下才有可能发生疲劳破坏。
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钢结构的可能破坏形式
疲劳断裂过程
裂纹形成
3 钢结构的 可能破坏形式
裂纹稳定扩展
裂纹失稳 扩展断裂
疲劳分类
高周疲劳(应力疲劳)
工作应力小于fy,没有明显的塑性变形, 寿命n≥5×104次。如吊车梁、桥梁、海洋平 台在日常荷载下的疲劳破坏

钢结构易发生的工程事故有哪些

钢结构易发生的工程事故有哪些

钢结构易发生的工程事故有哪些一、钢结构承载力和刚度失效。

二、钢结构失稳。

钢结构的失稳主要发生在轴压、压弯和受弯构件。

三、钢结构疲劳破坏。

热门城市:中山律师宁德律师商丘律师固原律师乐山律师钦州律师荆门律师常州律师海东律师鞍山律师钢结构是一种新型的结构体系,有着各种各样的优点,随着钢结构的不断发展,许多其他的结构体系都在被取代,我国的钢结构也在蓬勃发展。

但是钢结构也有其不足的地方,他的一些缺陷可能造成事故。

下面小编就为您介绍钢结构易发生的工程事故有哪些。

钢结构的事故按破坏形式大致可分为:钢结构承载力和刚度失效;钢结构失稳;钢结构疲劳;钢结构脆性断裂和钢结构的腐蚀等几种。

一、钢结构承载力和刚度失效1、钢结构承载力失效指正常使用状态下结构构件或连接材料强度被超越而导致破坏。

其主要原因为:①钢材的强度指标不合格。

合格钢结构设计中有两个重要强度指标:屈服强度fy;另外,当结构构件承受较大剪力或扭矩时,钢材抗剪强度fv也是重要指标。

②连接强度不满足要求。

焊接连接的强度取决于是否与母材匹配的焊接材料强度、焊接工艺、焊缝质量和缺陷及其检查控制、焊接对母材热影响区强度的影响等;螺栓连接强度的影响因素为:螺栓及其附件材料的质量以及热处理效果(高强螺栓)、螺栓连接的施工技术工艺的控制,特别是高强螺栓预应力控制和摩擦面的处理、螺栓孔引起被连接构件截面的削弱和应力集中等。

③使用荷载和条件的变化。

包括计算荷载的超载、部分构件退出工作引起其他构件增载、意外冲击荷载、温度变化引起的附加应力、基础不均匀沉降引起的附加应力等。

2、钢结构刚度失效指产生影响其继续承载或正常使用的塑性变形或振动。

其主要原因为:①结构或构件的刚度不满足设计要求如轴压构件不满足长细比要求;受弯构件不满足允许挠度要求;压弯构件不满足上述两方面要求等。

②结构支撑体系不够。

支撑体系是保证结构整体和局部刚度的重要组成部分,它不仅对抵制水平荷载、抗振动有利,而且直接影响结构正常使用(如工业厂房当整体刚度不足时,在吊车运行过程中会产生振动和摇晃)。

3 钢结构的破坏形式

3  钢结构的破坏形式
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钢结构的可能破坏形式
3 钢结构的 可能破坏形式
正确制造
(1) 严格按照设计要求进行制作,不得随意进行钢材代换,不得随意将 螺栓连接该为焊接连接,不得随意加大焊缝厚度。 (2) 为了避免冷作硬化现象的发生,应采用钻孔或冲孔后再扩钻的方 法,以及对剪切边进行刨边。 (3) 为了减少焊接残余应力导致的应力集中,应该制定合理的焊接工艺 和技术措施,并由考试合格的焊工施焊,必要时可采用热处理方法 消除主要构件中的焊接残余应力。 (4) 焊接中不得在构件上任意打火起弧,影响焊接的质量,应按照规范 的要求进行。
N增大到一定数值(Ncr)
N继续增大(>Ncr)
不稳定平 衡状态
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钢结构的可能破坏形式
3 钢结构的 可能破坏形式
理想的轴心受压构件(杆件挺直、荷载无偏心、无初始 应力、无初弯曲、无初偏心、截面均匀等)的失稳形式分为:
弯曲失稳 扭转失稳 弯扭失稳
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钢结构的可能破坏形式
3 钢结构的 可能破坏形式
无缺陷的轴心受压构件 (双轴对称的工型截面) 通常发生弯曲失稳,构 件的变形发生了性质上 的变化,即构件由直线 形式改变为弯曲形式, 且这种变化带有突然性。
σmax σmin
变幅疲劳计算: 吊车荷载作用 下的疲劳计算:
e
(a) σ
t
σmax
f 210
σmin
(b)
6
16t
钢结构的可能破坏形式 图 1-1 疲劳应力谱
3 钢结构的 可能破坏形式
疲劳破坏中一些值得注意的问题
(1)疲劳验算采用的是容许应力设计法,而不是以概率论为基础的 设计方法。这主要是因为焊接构件焊缝周围的力学性能非常复杂, 目前还没有较好试验或数值方法对其进行以概率论为基础的研究。 采用荷载标准值计算。 (2)对于只有压应力的应力循环作用,由于钢材内部缺陷不易开展, 则不会发生疲劳破坏,不必进行疲劳计算。 (3)国内外试验证明,大多数焊接连接类别的疲劳强度不受钢材强 度的影响,故可认为疲劳容许应力幅与钢种无关。 (4)提高疲劳强度和疲劳寿命的措施 (a)采取合理构造细节设计,尽可能减少应力集中; (b)严格控制施工质量,减小初始裂纹尺寸; (c)采取必要的工艺措施如打磨、敲打等。

钢结构的破坏模式分析

钢结构的破坏模式分析

钢结构的破坏模式分析钢结构是一种常见的建筑结构形式,具有高强度和优异的力学性能。

然而,在一些特定的情况下,钢结构也会遭受各种不同形式的破坏。

本文将对钢结构的破坏模式进行详细分析,以帮助读者更好地了解该结构在不同情况下的表现和应对方法。

1. 弹性失稳破坏弹性失稳破坏是钢结构最常见的破坏形式之一。

当结构受到外部载荷作用时,其表现为结构中的某一部分或整体开始产生弯曲变形,并且不能恢复到原始状态。

这种破坏模式通常发生在杆件或梁柱连接处。

2. 屈曲破坏屈曲破坏是在钢结构中发生的另一种常见形式。

当某个构件承受的应力超过其屈服强度时,它的形状将开始发生塑性变形,最终导致该构件无法继续承受负荷并发生失效。

在屈曲破坏中,构件的断裂通常发生在连接处、焊缝或构件的弱点处。

3. 失稳屈曲破坏失稳屈曲破坏是弹性失稳破坏和屈曲破坏的综合表现。

当结构受到外部载荷作用时,一部分构件发生屈曲,同时其他部分也开始产生弹性失稳变形。

这种破坏模式通常发生在长支撑结构中,例如桁架和柱子。

4. 疲劳破坏疲劳破坏是由于结构长期受到重复或循环载荷的作用而导致的,特别是在应力集中的区域。

这种破坏模式通常在钢桥梁、塔架和机械设备中发生。

疲劳破坏的特点是慢慢扩展,表现为结构的局部裂纹逐渐扩展并最终导致结构失效。

5. 冲击破坏冲击破坏是由突然施加到结构上的高能量载荷造成的,例如爆炸或碰撞。

由于冲击载荷的特殊性,结构无法承受这种突然的巨大荷载,导致结构出现严重破坏。

冲击破坏的特点是瞬时性和不可预测性。

综上所述,钢结构在面对不同的外部载荷和作用下,可能会出现弹性失稳破坏、屈曲破坏、失稳屈曲破坏、疲劳破坏和冲击破坏等不同的破坏模式。

对于这些破坏模式的分析,有助于设计师和工程师更好地理解钢结构的性能和限制,并采取相应的预防和修复措施,以确保结构的安全性和可靠性。

同时,在实际应用中,结构的维护保养和定期检查也至关重要,以及时发现并处理任何潜在的问题,确保结构的长久使用。

钢结构重要知识点,都是知识点

钢结构重要知识点,都是知识点

知识点1、建筑钢材有两种可能的破坏形式塑性破坏和脆性破坏,二者的特征可从塑性变形、名义应力、断口形式三方面来理解。

影响脆性破坏的因素有有害化学元素、冶金缺陷等,但总的来看,钢材的质量、应力集中和低温的影响比较大。

防止脆性破坏必须合理设计、正确制造和正确使用三者的相互配合。

2、钢材的σ-ε曲线在下列标准条件下获得的:Ⅰ)标准试件(无应力集中);Ⅱ)静荷载一次拉伸到破坏;Ⅲ)试验温度为20°C。

按建筑钢材的σ-ε曲线其工作可分为弹性、弹塑性、塑性和强化四个阶段,并将其简化成理想弹塑性体。

从拉伸试验得到抗拉强度fu、屈服强度fy、伸长率δ5三个钢材基本性能指标,fu、fy是静力强度指标,δ5是钢材在静荷载作用下塑性性能指标。

承重结构钢材都应具有这三个指标合格的保证,对重要或需要冷加工的构件,其钢材尚应具有冷弯试验的合格保证。

3、冲击韧性Cv冲击韧性Cv是表示钢材在动力荷载作用下抵抗脆性断裂能力指标,对直接承受较大动力荷载的结构应提出相应冲击韧性要求。

4、应力钢材在静荷载作用下,单向应力时,要求截面最大应力不超过屈服点;复杂应力状态时,要求折算应力δeq不超过fy。

5、理解各种因素对钢材性能的不利影响对化学成分要分清有利元素和有害元素,应特别注意碳、硫、磷的影响。

重视应力集中产生的影响,其后果是导致局部产生双向或三向受拉的应力状态,使钢材变脆。

应通过合理的构造措施(如平缓过度)尽量避免应力集中。

6、正确选择钢材和提出合理指标要求规范推荐Q235、16Mn、16Mnq、15MnV、15MnVq钢为承重结构钢,理解它们牌号的表示方法,冶金工厂对材质应保证的项目和能附加保证的项目,掌握根据设计结构的具体条件正确选择钢材和提出合理指标要求的方法。

附:钢结构牌号钢结构牌号GB/T5613-1995标准中对铸钢规定了两种牌号表示方法1)以屈服强度和抗拉强度力学性能为主的牌号表示方法,如ZG200-400等。

钢结构砌体结构破坏或倒塌主要成因

钢结构砌体结构破坏或倒塌主要成因

3、砌体结构破坏原因及加固 方法[5]
?砖砌体结构缺乏延性, 其抗拉、抗弯、抗剪强度较低, 在 实际工程中, 特别是针对抗震设防的工业与民用建筑中,在 地震灾害和火灾等自然和人为的意外作用下, 砌体结构常 常会出现各种裂损破坏情况。
?砌体结构中最常见的裂损原因是因温度变化而变形和地 基不均匀沉降引起的变形, 这类裂损可称为变形裂缝破坏。 另外, 由于荷载过大以及自然灾害(火灾、地震等)原因引起 的裂损可称为意外灾害破坏。
动原因有:结构支撑体系不够、结构或构件的刚度不满足设计要求 (如轴压构件的长细比太大)
?钢结构的承载力失效指正常使用状态下结构构件或连接因材料强度被 超越而导致破坏。原因有:连接件强度不足、使用荷载过大或者使用 条件改变(如擅自改变建筑物的功能)
1.3钢结构的疲劳破坏
?疲劳破坏一般来说经历三个阶段:裂纹的形成、裂纹的缓慢扩展、裂 纹的迅速断裂。而钢材本身在生产制造过程由于化学成分的偏析、非 金属杂质、刻痕和火焰切割等不可避免会产生微小缺陷,因而一般钢 结构的疲劳破坏只有后两个阶段。
加固方式:墙体钢筋网砂浆面层加固,楼板加固
?常见的加固方法有: ?(1),如果墙体开裂不是很严重,可采用压力灌浆或喷射修补法加 以处理。 ?(2)就砌体的补强加固而言,其分为直接加固与间接加固。其中直 接加固方法主要有钢筋混凝土外加层加固法、钢筋水泥砂浆外加层加 固法、增设扶壁柱加固法; 间接加固法主要有无粘结外包型钢加固法、 预应力撑杆加固法。
?常见结构构造性加固方法:增加横墙、砖柱改为砖墙、托梁换柱。
托梁换柱施工案例
? 工程概况:本工程为小区底商,框架结构,地上二层,没有地下室; 现拆除二层C轴与4轴处框架柱,进行托梁换柱加固。 ? 施工内容:托梁换柱,框架梁加大截面,框架梁粘碳布,框架柱拆 除。 ? 改造价值:通过对原有框架柱的拆除,拓展使用空间,满足新的使 用要求。 ? 施工要点:本工程重点在框架柱的拆除工作,施工顺序遵循先进行 两侧框架柱包钢加固,按照要求对拆除柱部位框架梁加大截面,待加 大截面梁混凝土强度达到设计要求方可进行柱的拆除工作。
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钢结构主要的破坏形式
构件或节点 (连接)的 强度破坏
结构或构件 的整体失稳
破坏
结构或构件 的局部失稳 破坏
构件或节点 (连接)的 疲劳破坏
结构或构件 的变形破坏
结构的脆性 断裂破坏
第3章 钢结构的可能破坏形式
3.2
强度破坏
在结构的整体稳定性和局部稳定性有保证的情况下,结构中某些构件截面上的内 力达到极限承载力时,构件就发生强度破坏。 钢构件的强度破坏很有可能进一步导致整体结构的强度破坏或其它形式的破坏。 受拉钢构件的强度破坏 构件的强度破坏 受弯钢构件的强度破坏 强度破坏
构件截面分类
第3类截面(弹性设计截面、非厚实截面):板 件宽厚比大于第2类截面的宽厚比。 第4类截面(超屈曲设计截面、纤细截面、薄柔 截面):板件宽厚比最大。
第3章 钢结构的可能破坏形式
3.5
疲劳破坏
钢材在连续反复荷载作用下,应力虽然还低于极限抗拉强度fu,甚至于还低 于屈服点fy时,就突然发生脆性断裂,这种现象称为钢材的疲劳破坏。 详见第2章相关内容 3.6
第3章 钢结构的可能破坏形式
屈曲后强度:由于板件屈曲后存在着较大的横向张力(特别对于四边支承板件而 言),而使板件屈曲后仍有很大的屈曲后承载能力,称为屈曲后强度。
第3章 钢结构的可能破坏形式
3.4
局部失稳破坏
2. 构件的局部失稳:
屈曲后强度的利用: 普通钢结构构件,不利用受压翼缘的屈曲后强度,须满足相关的宽厚比限值。
对于直接承受动力荷载作用的结构或构件,如桥梁、吊车梁等,也不利用腹板的 屈曲后强度 。 只承受静力荷载作用下,可以利用腹板的屈曲后强度,以达到节约钢材的目的。 能利用腹板屈曲后强度的普通钢结构构件有:受弯构件,轴心受压构件和压弯构 件。
应力集中和残余应力 脆断破坏的 主要原因
使用环境温度
钢板厚度性断裂破坏
3.防止脆性断裂的措施:
合理选择钢材 合理设计 防止脆性 断裂的措施 合理制作和安装 合理使用及合理维修
第3章 钢结构的可能破坏形式
本章小结及学习指导
可能发生强度破坏的钢构件主要是轴心受拉构件和受弯构件。其他类型的钢构 件往往不由强度条件控制设计,因此,一般不会发生强度破坏。
由于工艺不合理等原因而造成构件变形会直接影响到结构的美观,而 且给结构构件的连接、安装带来很大的困难。
在钢结构的使用过程中 : 随意改变结构的用途,或发生意外事故而使结构超载,也会导致钢构 件的变形破坏事故发生。
第3章 钢结构的可能破坏形式
3.6
变形破坏
1. 构件的变形破坏: 构件的变形破坏主要导致结构适用性这一功能无法完成,但由于构件刚度失效 将伴随产生较大的变形,可能导致其它构件依次发生变形破坏,从而可能诱发整 体结构的失稳垮塌。 2. 结构的变形破坏:
失稳破坏是钢结构或钢构件的主要破坏形式。大多数钢构件或钢结构都是由稳 定条件控制设计的。 失稳破坏具有多样性。应正确区分结构整体失稳与构件整体失稳的不同。也应 正确区分结构局部失稳与构件局部失稳的不同。
失稳破坏具有多样性。应正确区分结构整体失稳与构件整体失稳的不同。也应 正确区分结构局部失稳与构件局部失稳的不同。 变形过大属于正常使用极限状态范畴。如果不对已发生过大变形的结构或构件 采取及时的补救措施,则很可能会转变为失稳破坏等其他导致失去承载力的破坏 形式。 脆性断裂破坏是结构最危险的破坏形式。了解引起脆性破坏的各种原因,从而 在设计、施工、使用钢结构时采取有效措施,防止脆性断裂破坏的发生。
第3章 钢结构的可能破坏形式
3.4
局部失稳破坏
2. 构件的局部失稳: 构件的局部失稳
指在外荷载不断增大的过程中,钢构件还没有发生强度破坏或整体失稳破坏, 而组成该构件的某些板件已不能承受分配给它的内力作用而失去稳定,发生侧向 挠曲。
宽厚比太大的板在压力或剪力作用下容易发生屈曲,但并未完全丧失承载能力。 钢构件的局部失稳会使构件的工作状况变坏,有可能导致构件提前发生强度破坏 或整体失稳破坏。
整体结构的极限 承载力破坏
第3章 钢结构的可能破坏形式
3.3
整体失稳破坏
钢材的强度高,构件截面小,故受压构件的设计一般由稳定控制。 钢结构的整体失稳 整体失稳破坏 钢构件的整体失稳 1. 钢结构的整体失稳破坏: 结构整体失稳破坏 在外荷载逐渐增大的过程中,结构所承受的外荷载还没有达到按强度计算得 到的结构强度破坏荷载时,结构已不能承载并产生较大变形,整个结构偏离初始 的平衡位置而破坏。 结构的整体失稳破坏往往是由于结构中的某个构件或部件首先发生某种形式破坏 而诱发产生的。
第3章 钢结构的可能破坏形式
3.7
脆性断裂破坏
1. 脆性断裂破坏的特点: 结构的脆性断裂破坏是结构各种可能破坏形式中最危险的一种破坏形式。脆 性断裂破坏前,钢材的应力通常小于屈服点fy,不发生显著的变形,破坏突然发生, 无任何预兆。 应注意的是,疲劳断裂只是脆性断裂中的一种。 2. 脆性断裂破坏的主要原因: 材质缺陷
(1) 弯矩作用平面内:弯曲失稳
单向压弯构件的 整体失稳形式
(2) 弯矩作用平面外:弯扭失稳
实腹式双向压弯构件的整体失稳形式为弯扭失稳。
压弯杆件整体失稳的原因详见第7章。
第3章 钢结构的可能破坏形式
3.4
局部失稳破坏
结构的局部失稳 局部失稳破坏 构件的局部失稳
1. 结构的局部失稳: 结构的局部失稳 指在外荷载逐渐增大的过程中,结构作为整体还没有发生强度破坏或整体失 稳破坏,结构中的局部构件已经不能承受分配给它的内力而失去稳定。 已经失稳的局部构件刚度的不断退化,将使结构中其它构件的负载加重,有可能 导致其它构件依次发生失稳,最终诱发整个结构失稳破坏。
第3章 钢结构的可能破坏形式
3.4
局部失稳破坏
3.按板件宽厚比大小确定的构件截面分类: 受压板件局部失稳时,宽厚比越大,屈曲荷载越小。根据不同的应用情况, 可将构件截面按板件宽厚比的大小分为四类,见表3-1。 第1类截面(塑性设计截面、特厚实截面):板 件的宽厚比最小。 第2类截面(弹塑性设计截面、厚实截面):板 件宽厚比比第1类截面的大。
变形破坏
钢结构变形破坏的实质是刚度失效造成的。 引起钢结构变形破坏的主要原因有:设计不当,制造不当,使用不当等。 构件的变形破坏
变形破坏
结构的变形破坏
第3章 钢结构的可能破坏形式
3.6
变形破坏
1. 构件的变形破坏: 在钢结构设计中: 构件的刚度不满足设计要求,导致构件的变形过大而无法正常使用、 正常安装。 在钢结构的制造过程中:
钢结构设计中,如果结构支撑体系布置不够或布置不当,就有可能导致结构的变 形破坏。
结构的变形破坏也可能是由于施工安装不当引起的。
结构变形破坏事故发生初期,由于变形过大而使结构无法正常使用。若不及时采 取加固补救措施,随着变形的进一步增加,结构破坏的形式就很可能发生转变, 往往会导致整体结构的垮塌。
( 2)
扭转失稳 :十字形截面轴心受压构件在 满足一定条件时的整体失稳。
( 3)
弯扭失稳 :单轴对称截面轴心受压构件 绕对称轴的失稳。
轴心受压杆件整体失稳的原因详见第5章。
第3章 钢结构的可能破坏形式
3.3
整体失稳破坏
2. 钢构件的整体失稳破坏: 受弯构件(梁)的整体失稳形式为弯扭失稳,梁整体失稳的原因详见第6章 。 截面具有对称轴的实腹式单向压弯构件的整体失稳形式:
第3章 钢结构的可能破坏形式
3.3
整体失稳破坏
2. 钢构件的整体失稳破坏: 钢构件由于截面形式不同,受力状态不同,其整体失稳破坏的形式也不相同 。 轴心受压构件的整体失稳形式: 弯曲失稳:双轴对称工字形截面轴心受 (1) 压构件的整体失稳、单轴对称截面轴心 受压构件绕非对称轴的失稳。 轴心受压构件的 整体失稳形式
第3章 钢结构的可能破坏形式
主要内容:
1 2 3 4
重点: 钢结构或钢构件 各种可能的破坏 形式及其有效的 预防措施
钢结构破坏的原因 强度破坏 失稳破坏 疲劳破坏 变形破坏 脆性断裂破坏
5
6
第3章 钢结构的可能破坏形式
3.1
概述
设计和建造钢结构的目的是使结构能完成安全、适用、耐久的预定功能,达到 技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的要求。
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