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(jì)之初就要明確的問(wèn)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(duì)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(shí)撤離現(xiàn)場(chǎng)或進(jìn)行補(bǔ)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(duì)于建筑物來(lái)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(bǔ)提供寶貴的時(shí)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(duì)于動(dòng)荷載的作用,，可以體現(xiàn)出良好的工作性能，這對(duì)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(huì)儲(chǔ)存大量的能量,，避免發(fā)生破壞,。
相反，脆性是與延性相對(duì)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(méi)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(wèn)題是，雖然有些脆性材料可能具有較高的強(qiáng)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(méi)有破壞征兆或破壞征兆不明顯,，采用時(shí)宜多加慎重。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)現(xiàn)延性與防止脆性的方法其實(shí)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(dòng)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(kāi)始逐步推廣。
其二，對(duì)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(shí)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(xì)長(zhǎng)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(wèn)題，使得很多輕質(zhì)高強(qiáng)的材料在使用時(shí)稍有不慎,，就會(huì)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(duì)于不能夠簡(jiǎn)單的依靠延性材料進(jìn)行改良的脆性材料,，使用時(shí)應(yīng)該慎重,。使用比較多的脆性材料是磚石材料，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的工程實(shí)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(biāo)書(shū)代寫(xiě)網(wǎng) yipai178.com 石作為結(jié)構(gòu)材料時(shí),，不宜采用新型結(jié)構(gòu)形式,，同時(shí)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。
