钢结构脆性断裂的原因

2025-01-08 13:43 陕西钢结构 华邦钢结构

　　一、材质缺陷

　　钢材中的某些元素含量过高时，会严重降低其塑性和韧性，脆性则相应增大。例如，含硫、氧过多时会引起“冷脆”;含氢过多时会引起“氢脆”，含碳量过多导致钢材变脆，可焊性变差。另外，钢材本身存在的内部冶金缺陷，如裂纹、偏析、非金属夹杂以及分层等也能使钢材抗脆性断裂的能力大大降低。

（钢结构脆性断裂）

　　二、应力集中

　　在构件的孔洞、缺口、截面突变处会产生应力集中，此处会出现同平面或立体拉应力场，使钢材的塑性变形能力受到限制，从而导致钢材变脆。应力集中程度越严重，钢材的塑性变形能力降低越多，脆性断裂的危险性就越大。

　　三、工作环境温度

　　当环境温度下降到某一温度区间时，钢材的韧性值会急剧下降，出现低温冷脆现象。此时构件如果受到较大的动力荷载作用，就很容易出现脆性断裂。

　　四、钢板厚度

　　钢板厚度对脆性断裂有较大的影响。钢板厚度越大，不但强度越低、塑性越差，而且韧性也越低。因此，通常钢板越厚，脆性断裂破坏的倾向也越大。

　　五、焊接方面

　　焊接不合格，会发生缺陷，如裂纹、欠焊、夹渣和气孔，更甚者会在钢构内部发生残余应力，也会致使开裂的发生。

　　六、腐蚀与疲劳

　　在腐蚀性环境中承受静力或准静力荷载作用的结构，在远低于屈服极限的应力状态下发生的断裂破坏称为应力腐蚀断裂。同时，交变荷载作用下的疲劳断裂也是导致脆性断裂的重要原因之一。

　　钢结构脆性断裂的原因是多方面的，这些原因的综合作用可能导致钢结构在无明显塑性变形的情况下突然发生断裂，造成严重的工程事故。因此，在设计和施工过程中应充分考虑这些原因，采取相应的措施来防止钢结构脆性断裂的发生。

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