宏观上,脆性破坏的主要特征是开裂时伸长率极小。如果钢结构的最终破坏是由于其构件的脆性开裂造成的,那么我们说该结构遭受了脆性破坏。对于脆性损伤结构,很难考察构件的塑性发展过程,通常没有损伤迹象,因此脆性损伤的结果往往是灾难性的。无一例外,任何类别的工程都应努力避免结构的脆性损坏。
从微观角度来看,钢的结构脆性破坏是由构件开裂或脆性开裂引起的。没有迹象表明建筑本身会发生脆性开裂,但这种损坏对项目来说是致命的。有几个因素通常会形成钢的结构脆性:
1.受载钢材强度不好,通常表现为高强钢丝束、钢绞线、钢丝绳等脆性材料制成的构件。
2.氢脆开裂:在运动和焊接过程中,氢会侵入金属,导致韧性下降和开裂。覆膜电极在使用前需要干燥,即避免氢脆开裂。
3.钢构件的缺点可能会受到低温和腐蚀等因素的影响。
4.腐蚀开裂。通常建筑本身有极其严格的防腐要求,普通碳钢和合金钢的屈服强度大于700MPA。
5.最常见的是疲劳开裂,也就是时效性。疲劳开裂可分为高循环和低循环。超过10个周期的称为高周疲劳,这是钢结构中常见的情况。疲劳开裂前的周数只有几百或几十周,每次都有较大的非弹性应变。典型的低周疲劳损伤通常发生在严重的地震作用下。
6.焊接方面,如果焊接不合格,会出现裂纹、欠焊、夹渣、气孔等缺陷,更有甚者,钢结构内部会产生残余应力,也会导致开裂。