钢结构的可能破坏形式

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。

在钢结构的可能破坏形式中，属于失稳破坏的形式包括：结构和构件的整体失稳；结构和构件的局部失稳。

钢结构和构件的整体稳定，因结构形式的不同、截面形式的不同和受力状态的不同，可以有各种形式。

轴心受压构件是工程结构中的基本构件之一。

其形式分为实腹式轴心受压构件和格式轴心受压构件。

在工程结构中，整体稳定通常控制着轴心受压构件的承载力，因为构件丧失整体稳定性常常是突发性的，易造成严重后果，所以应加以特别重视。

对于钢构件轴心压杆承载力的极限状态是丧失稳定。

轴心压杆整体失稳可能是弯曲屈曲、扭转屈曲、也可能是弯扭屈曲。

1、轴心压杆整体失稳形式一根完全弹性的材料和无缺陷的轴心压杆，达到承载力的极限状态时，究竟呈弯曲屈曲、扭转屈曲、还是弯扭屈曲，要看它的材料和截面抗弯刚度EI、杆约束扭转刚度、杆自由扭转刚度GJ以及长度L的大小。

1.1弯曲失稳对于截面没有削弱的双轴对称工字形等截面轴心受压构件，在承受较小压力Ⅳ时，构件可保持顺直。

若遇到干扰力使其产生微小变形，在干扰力去掉后，构件将恢复其直线状态。

当Ⅳ增加到一定大小后，该平衡状态则会转为不稳定平衡，亦即此时若有干扰力使其发生微变，则干扰力去掉后，构件任保持微弯状态。

这时如果压力Ⅳ再稍加，则弯曲变形就会迅速增大而使构件丧失承载能力。

这种现象称为构件的弯曲失稳或弯曲屈曲。

1.2扭转失稳某些抗扭刚度较弱的十字截面和z形截面等轴心受压构件，当Ⅳ达到某一临界值时，构件将发生微扭变形。

同样，若N再稍微增加，则扭转变形迅速增大而使构件丧失承载能力。

这种现象称为扭转屈曲或扭转失稳。

1.3弯扭失稳当构件的截面为单轴对称时，可能会发生绕非对称轴弯曲屈曲，也可能会发生绕对称轴弯曲变形并同时伴随有扭转变形的屈曲，这称为弯曲扭转屈曲或弯曲扭转失稳，简称弯扭屈曲或弯扭失稳。

2、考虑各种缺陷时的临界应力实际工程中钢轴心压杆是弹塑性材料，但理想的轴心压杆并不存在，钢构件不可避免地存在些缺陷。

它有几何缺陷和力学缺陷两种。

钢结构试题+参考答案一、单选题（共52题，每题1分，共52分）1.钢结构防腐涂料、涂装遍数、涂层厚度均应符合设计要求。

当设计对涂层厚度无要求时，涂层干漆膜总厚度：室外应为（）^m。

A、120B、100C、125D、150正确答案：D2.在钢梁高强度螺栓施工中，采用扭矩法拧紧高强度螺栓连接副时，初拧扭矩应由试验确定，一般为终拧扭矩的（）。

A、50%B、20%C、70%D、60%正确答案：A3.在超声波探伤的管理中，为了保证探伤结果的可靠性，除了完全执行检验规程和增强责任心之外，还应建立的制度是（）。

A、统一的报告制度B、统一的探伤方法制度C、现场记录制度D、互检和复检制度正确答案：D4.构件现场实荷载试验当采用等效集中荷载模拟均布荷载进行试验时，挠度实测值应乘以修正系数，当采用三分点加载时，修正系数取（）。

A、0.97B、0.96C、0.98D、0.95正确答案：C5.高强度螺栓进行扭矩系数试验时，应同时记录环境温度，试验所用的机具、仪表和连接副均应放置在该环境内至少（）小时以上。

A、24B、2D、4正确答案：B6.以下表述哪一项不是钢结构的优点（）。

A、质量轻，强度高B、抗震性能优越C、塑性、韧性好D、结构构件刚度大，稳定性好正确答案：D7.按照斯涅尔（Snell）折射定律规定，入射角和折射角的（）之比等于两种介质的声速之比。

A、余切B、正弦C、余弦D、正切正确答案：B8.GB/T229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》中摆锤刀刃半径应为2mm和（）mm。

A、4B、5C、6D、8正确答案：D9.用冷剪法取样坯时，厚度W4mm的构件，所留的加工余量为（）。

A、10mmB、4mmC、15mmD、20mm正确答案：B10.在探测条件相同情况下，面积比为2的两个平底孔其反射波高相差（）dB。

A、12B、9C、6正确答案：C11.检测机构应当建立档案管理制度，根据工程档案管理的有关规定建立档案台账，原始记录和报告的保存期限不少于（）年。

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)。

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。

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。