解析钢结构建筑的三种破坏形式

2020-07-03 09:53 钢结构建筑 陕西钢结构

　　钢结构本身具有一定程度的抗震能力，但是遇到强度较大地震时，还是无法避免造成钢结构的破坏。钢结构建筑的破坏方式主要有节点的破坏、支撑连接的破坏和结构的倒塌破坏三种形式。

　　一、节点的破坏

　　节点破坏大部分都集中在梁柱的刚性节点处。其中梁的下翼缘的裂缝占主要部分且大部分裂缝起源焊缝的中部。主要破坏的原因有：

　　1、焊缝在焊接后的冲击韧性较低，焊缝一般都会存在一定的缺陷，特别是下翼缘中部由于腹板妨碍检查和连接，从而出现焊缝的不连续现象。

　　2、由于翼缘端部的坡口焊缝处的衬板和引弧板造成的“人工”裂缝的存在。导致裂缝尖端在竖向力的作用下应力集度系数超过临界值。从而导致人工缝不断扩大引发不稳定断裂。

　　3、梁端通过有孔的边缘时易出现应力集中引发裂缝并向水平方向扩展。

　　4、由于上翼缘有楼板的加强作用和无腹板的妨碍施焊，所以上翼缘一般很少出现破坏。

　　二、支撑连接的破坏

　　钢结构的支撑作为整个结构的主要抗侧力构件，由于地震作用主要是指水平地震作用，所以当地震发生时支撑将作为主要的受力构件进行工作，如果某层的支撑破坏，该层将会成为薄弱层，将产生比较严重的后果。其中采用螺栓连接支撑的主要破坏形式是支撑截面消弱部分的断裂、支撑杆件螺栓孔的剪切滑移破坏和节点板端部的剪切滑移破坏;采用焊接支撑的主要破坏形式是焊缝的破坏。

　　三、结构的倒塌破坏

　　结构的倒塌是钢结构建筑的主要震害根源，通过对历次地震中钢结构的破坏研究发现钢材的平面外弯曲失稳是造成钢结构建筑倒塌的重要原因。如果结构在设计时的纵横向垂直支撑的偏位会引起刚度中心和质量中心的距离过大，就会导致结构在地震中产生较大的扭转效应，使钢柱超过了其承载力引发钢结构建筑的倒塌破坏。由此可见采用规则对称的结构对于提高结构的抗震性能具有很大的作用。

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