詳解結(jié)構(gòu)延性破壞與脆性破壞方式
結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的破壞方式的確定是在結(jié)構(gòu)設(shè)計之初就要明確的問題，延性破壞顯然是工程師們的首選。
所謂延性破壞是指材料、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)具有在破壞前發(fā)生較大變形并保持其承載力的能力，宏觀表現(xiàn)上為撓度、傾斜、裂縫等明顯破壞先兆的破壞模式，更為重要的是，盡管出現(xiàn)明顯的破壞征兆，但延性材料或結(jié)構(gòu)仍然能夠保持其承載力。
延性破壞的這種性能對于建筑物是十分重要的，其真正的意義在于以下幾方面：
首先，破壞先兆與示警作用——歷史上發(fā)生的重特大建筑事故大多屬于脆性破壞，如果建筑物在破壞之前的明顯征兆可以提醒人們及時撤離現(xiàn)場或進行補救。完全不能破壞的材料是不存在的，因此材料在破壞之前的示警作用對于建筑物來講就十分重要了。
其次，延性材料或結(jié)構(gòu)的延性不僅僅要體現(xiàn)在變形上，還要體現(xiàn)在破壞延遲上，即在承載力不降低或不明顯降低的前提下，產(chǎn)生較大的明顯的變形，即發(fā)生屈服。這種破壞的延遲效應(yīng)可以為逃生或者建筑物的修補提供寶貴的時間。
第三，正是由于延性材料與結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的變形能力，因此對于動荷載的作用，可以體現(xiàn)出良好的工作性能，這對于結(jié)構(gòu)的抗震是十分關(guān)鍵的。在地震的作用下，結(jié)構(gòu)所發(fā)生的宏觀與微觀的變形，都會儲存大量的能量，避免發(fā)生破壞。
相反，脆性是與延性相對應(yīng)的破壞性質(zhì)，脆性材料或構(gòu)件、結(jié)構(gòu)在破壞前幾乎沒變形能力，在宏觀上則表現(xiàn)為突然性的斷裂、失穩(wěn)或坍塌等。
應(yīng)注意的問題是，雖然有些脆性材料可能具有較高的強度，采用脆性材料或構(gòu)件、結(jié)構(gòu)可能存在較大的承載力，但因沒有破壞征兆或破壞征兆不明顯，采用時宜多加慎重。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計時實現(xiàn)延性與防止脆性的方法其實并不復(fù)雜，一般遵循以下原則：
其一，要盡可能采用延性材料為建筑結(jié)構(gòu)材料，鋼材是很好的延性材料，以往鋼結(jié)構(gòu)多用于高層、大跨度建筑、承擔(dān)動荷載建筑中，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)住宅也已經(jīng)開始逐步推廣。
其二，對于脆性材料，可以采用延性材料改善其不良的性能，是指具有延性材料的破壞特征。最為明顯的例子是鋼筋混凝土、勁性混凝土與鋼管混凝土的應(yīng)用。實踐證明，經(jīng)由鋼材改良后，混凝土作為脆性材料，也可以在建筑中大量使用，并且體現(xiàn)出很好的延性。尤其是鋼管混凝土，由于鋼管的約束作用，混凝土在高應(yīng)力作用下，甚至可以發(fā)生塑流，體現(xiàn)出塑性。
其三，在結(jié)構(gòu)中避免出現(xiàn)細長結(jié)構(gòu)桿件、薄壁構(gòu)件，以防止失穩(wěn)的發(fā)生。失穩(wěn)破壞是由于尺度關(guān)系造成的破壞形式，一般與材料關(guān)系不大。采用延性材料的結(jié)構(gòu)并不一定是延性結(jié)構(gòu)，失穩(wěn)就是特例。由于失穩(wěn)問題，使得很多輕質(zhì)高強的材料在使用時稍有不慎，就會發(fā)生意外。調(diào)查表明，鋼結(jié)構(gòu)建筑由于自身材料受力屈服的破壞是很少的，多是由于失穩(wěn)造成的。
其四，對于不能夠簡單的依靠延性材料進行改良的脆性材料，使用時應(yīng)該慎重。使用比較多的脆性材料是磚石材料，經(jīng)過長期的工程實踐，磚石結(jié)構(gòu)的適用范圍、結(jié)構(gòu)模式都是比較確定的。選用磚選自.投標書代寫網(wǎng) yipai178.com 石作為結(jié)構(gòu)材料時，不宜采用新型結(jié)構(gòu)形式，同時應(yīng)該注意增大脆性材料的安全系數(shù)，要偏于安全使用材料。
