防止鋼結構脆性斷裂的措施
2019-09-05 09:18 陜西鋼結構 華邦鋼結構
鋼結構設計是以鋼材的屈服強度作為靜力強度的設計依據，它避免不了結構的脆性斷裂。隨著現代鋼結構的發展以及高強鋼材的大量采用，防止其脆性斷裂已顯得十分重要。防止鋼結構脆性斷裂的措施可以從以下幾方面入手：
一、合理選擇鋼材
鋼材的選用原則是既能保證結構安全可靠，也要經濟合理，節約鋼材。具體而言，需要考慮到結構的重要性、荷載特征、連接方法和工作環境，尤其是在低溫下承受動載的重要的焊接結構。應該選擇韌性高的材料與焊條。另外，改進冶煉方法，提高鋼材斷裂韌性，也是減少脆斷的有效途徑。
二、合理設計
合理設計需要在考慮材料的斷裂韌性水平、荷載特征、低工作溫度、應力集中等因素后，再選擇合理的結構形式，尤其是合理的構造細節十分重要。設計時應力求使缺陷引起的應力集中減少到低限度，盡量保證結構的幾何連續性與剛度的連貫性。比如，把結構設計為超靜定結構并且采用多路徑傳力可減少脆性斷裂的危險;接頭或節點的承載力設計應該比其相連的桿件強20%-50%;構件斷面在滿足強度與穩定的前提下需要盡量寬而薄。增加構件厚度將增加脆斷的危機，尤其是設計焊接結構需要避免重疊交叉與焊縫集中。
三、合理制作與安裝
鋼結構制作的冷熱加工容易使鋼材硬化變脆，焊接尤其是易產生裂紋、類裂紋缺陷以及焊接殘余應力。就安裝而言，不合理的工藝容易造成裝配殘余應力和其他缺陷。因此制定合理的制作安裝工藝并且以減少缺陷和殘余應力為目標是非常重要的。
四、合理使用與維修措施
鋼結構在使用時應力求滿足設計規定的用途、荷載與環境，不能隨意變更。此外，還需要建立必要的維修措施，監視缺陷或損壞情況，以防患于未然。
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