钢结构脆性断裂破坏事故的因素有哪些？

Question

如题所述

Answer 1

从一般情况上讲，脆性破坏的主要特征表现为断裂时伸长量极其微小。如果钢结构的最终破坏是由于其构件的脆性断裂导致的，那么我们称结构发生了脆性破坏。对于脆性破坏的结构，几乎观察不到构件的塑性发展过程，往往没有破坏的预兆，因而脆性破坏的后果经常是灾难性的.工程设计的任何领域，无一例外地都要力求避免结构的脆性破坏。深圳钢结构脆性断裂破坏大致可分为以下几类。
①过载断裂:由于过载，钢材强度不足而导致的断裂。这种断裂破坏发生的速度通常极高(可高达2 100 m/s)，后果极其严重.在钢结构中，过载断裂只出现在高强钢丝束、钢绞线和钢丝绳等脆性材料做成的构件。
②非过载断裂:塑性很好的钢构件在缺陷、低温等因素影响下突然呈脆性断裂。
③应力腐蚀断裂: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。它是腐蚀和非过载断裂的综合结果。一般认为，强度越高则对应力腐蚀断裂越敏感。而对于常见碳钢和低合金钢而言，屈服强度大于700 MPa时，才表现出对应力腐蚀断裂的敏感性.
④疲劳断裂与腐蚀疲劳断裂:在交变荷载作用下，裂纹的失稳扩展导致的断裂破坏称为疲劳断裂;腐蚀性介质的作用，会对构件的疲劳寿命产生更显著的不利影响。近年来，由于海洋工程结构的发展，腐蚀疲劳已经成为疲劳研究的一个重要课题。疲劳断裂有高周和低周之分。循环周数在10以上者称为高周疲劳，属于钢结构中常见的情况。低周疲劳断裂前的周数只有几百或几十次，每次都有较大的非弹性应变.典型的低周疲劳破坏往往产生于强烈地震作用下。
⑤氢脆断裂:氢可以在冶炼和焊接过程中侵人金属，造成材料韧度降低导致断裂。焊条在使用前需要烘干，就是为了防止氢脆断裂.
钢结构脆性破坏在铆接结构时期就已经有所发生，不过为数不多，因而没有引起人们的重视;在焊接逐渐取代铆接的时期，脆性破坏事故增多。从1938年发生比利时哈塞尔特的全焊空腹析架桥破坏到1960年止，除船舶外，世界各地至少发生过40起引人注目的大型焊接结构破坏事故。
焊接结构出现脆性破坏事故比铆接结构频繁，其原因如下。
①焊缝经常会或多或少存在一些缺陷，如裂纹、欠焊、夹渣和气孔等，这些缺陷往往成为断裂的起源。
②焊接后钢结构内部存在残余应力。残余应力未必是破坏的主因，但和其他因素结合在一起，可能导致开裂。
③焊接钢结构的连接处往往有较大刚性，当出现三条相互垂直的焊缝时，材料的塑性变形就很难发展。给出焊接区应力一应变关系曲线和原材料应力一应变曲线的对比。
④焊接使结构形成连续的整体，一旦裂缝开展，就有可能一断到底，不像在铆接结构中，裂缝常常在接缝处终止。
⑤对选材在防止脆性破坏中的重要性认识不足。
1、网架质量如杆件变形、弯曲或者断裂等
2、焊接不成熟，气泡、微裂不达标准
3、网架挠度过大，超过了设计规定相应设计值的1.15倍。
4、预埋件不符合规范要求，间距、间差超标
5、梁柱端板孔位不对应，大小错位
6、支撑、系杆、隅撑等位置不合理、或加工错误
深圳钢结构脆性破坏事故的不断发生，除了采用焊接外，还有以下原因:结构比过去复杂，有些结构的使用条件恶劣(如海洋结构)，有的荷载很大，钢材强度和钢板厚度都有提高和增大的趋势，设计时采用更精细的计算方法并利用材料非弹性性能以降低造价，致使结构的实际安全储备比过去有所降低。

Answer 2

钢结构发生脆性断裂破坏往往是多种不利因素综合影响的结果，综合起来有以下几方面：
钢材的质量差：钢材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量过高，晶粒较粗，夹杂物等冶金缺陷严重，韧性差等。
结构构件构造不当：孔洞、缺口或截面改变急剧或布置不当等使应力集中严重。
制造安装质量差：焊接、安装工艺不合理，焊缝交错，焊接缺陷大，残余应力严重。
结构承受较大动力荷载，或在较低环境温度下工作等：该项对较厚钢材影响更为严重。

Answer 3

钢结构发生脆性断裂破坏往往是多种不利因素综合影响的结果，综合起来有以下几方面：
①钢材的质量差：钢材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量过高，晶粒较粗，夹杂物等冶金缺陷严重，韧性差等。
②结构构件构造不当：孔洞、缺口或截面改变急剧或布置不当等使应力集中严重。
③制造安装质量差：焊接、安装工艺不合理，焊缝交错，焊接缺陷大，残余应力严重。
④结构承受较大动力荷载，或在较低环境温度下工作等：该项对较厚钢材影响更为严重。