脆性破坏（脆性断裂）构件破坏前无明显预兆，突然断裂断口平直、呈有光泽的晶粒状断裂前，平均应力较小第29页，共68页，星期日，2025年，2月5日钢材的脆性断裂裂纹基本形式(1)张开型(2)滑移型(3)撕开型第30页，共68页，星期日，2025年，2月5日防止钢材脆性断裂的措施加强施焊工艺管理，避免焊接过程中产生裂缝、夹渣、气泡等。焊缝不宜过分集中，约束不应过强，避免产生过大残余应力。合理细部设计，避免应力集中。选择合理钢材。第31页，共68页，星期日，2025年，2月5日钢材的疲劳破坏钢材在连续反复荷载作用下的破坏称为疲劳破坏。此时，应力低于极限强度，甚至低于屈服点。破坏过程分为三个阶段：裂纹形成，裂纹缓慢扩展，迅速断裂破坏。与钢材疲劳有关的因素：反复荷载引起的应力种类、应力循环形式、应力循环次数、应力集中程度、残余应力。第32页，共68页，星期日，2025年，2月5日疲劳荷载第33页，共68页，星期日，2025年，2月5日疲劳强度与应力循环的关系钢材在曲线渐进处反复无穷多次仍不破坏，这就是所谓的疲劳强度极限。第34页，共68页，星期日，2025年，2月5日损伤累积破坏土木工程结构在施工和使用期间，总会受到各种不利因素或灾害的作用，使结构某一部分发生损伤。如果该结构继续使用，结构损伤不断累积而导致破坏，称为损伤累积破坏。第35页，共68页，星期日，2025年，2月5日影响钢材性能的一般因素化学成分影响钢材生产过程影响时效影响冷作硬化影响温度影响应力集中影响第36页，共68页，星期日，2025年，2月5日化学成分影响FeV主要成分钢材CSiMn有益元素合金元素有害元素PSNO第37页，共68页，星期日，2025年，2月5日CSi强度塑性韧性可焊性Mn抗锈性VS疲劳强度P冷弯性能ON第38页，共68页，星期日，2025年，2月5日钢材生产过程影响冶炼浇铸轧制碱性平炉炼钢法顶吹氧气转炉炼钢法碱性侧吹转炉炼钢法沸腾钢半沸腾钢镇静钢特殊镇静钢钢板型钢第39页，共68页，星期日，2025年，2月5日钢材冶炼过程顶吹氧气转炉炼钢法碱性平炉炼钢法侧吹转炉炼钢法第40页，共68页，星期日，2025年，2月5日钢材浇铸过程第41页，共68页，星期日，2025年，2月5日钢材轧制过程第42页，共68页，星期日，2025年，2月5日时效影响纯铁体中留有一些数量极少的碳和氮的固熔物质，随着时间增加，这些固熔物质逐渐从纯铁体中析出，形成自由的碳化物和氮化物颗粒，散布在晶粒的滑移面上，起着阻碍滑移的强化作用，约束纯铁体发展塑性变形，称为时效现象。第43页，共68页，星期日，2025年，2月5日冷作硬化影响在重复荷载作用下，钢材弹性极限有所高的现象称为硬化。第44页，共68页，星期日，2025年，2月5日温度影响蓝脆现象低温冷脆现象第45页，共68页，星期日，2025年，2月5日第46页，共68页，星期日，2025年，2月5日应力集中影响结构由于内部孔洞、槽口、凹角、裂缝及厚度变化、形状变化、内部缺陷等产生的应力不均匀现象。这些区域可能提前出现塑性变形。第47页，共68页，星期日，2025年，2月5日第48页，共68页，星期日，2025年，2月5日第二章钢结构材料第1页，共68页，星期日，2025年，2月5日钢结构对材料的要求：◎较高的强度◎塑性好◎冲击韧性好◎冷加工性能好◎可焊性好◎耐久性好力学性能第2页，共68页，星期日，2025年，2月5日主要内容单向均匀受拉时的工作性能单轴反复拉伸时的工作性能复杂应力下的工作性能钢材抗冲击性能和冷弯性能钢材可焊性、抗腐蚀性、延性第3页，共68页，星期日，2025年，2月5日Q235标准试件Q235钢单向受拉应力－应变曲线钢材单向受拉时的工作性能◆钢材的荷载——变形曲线常温静载第4页，共68页，星期日，2025年，2月5日拉伸曲线反映了钢材的力学特性，描述如下：(1)弹性阶段：OAE段OA直线的斜率称为弹性模量E，fp称为比例极限，fe称为弹性极限。(2)弹塑性阶段：EC段σ与ε不呈比例，除弹性变形外还有塑性变形，fy称为屈服强度，又叫屈服点（YieldPoint，材料力学中用σs表示）。单向受拉应力－应变曲线第5页，共68页，星期日，2025年，2月5日(3)屈服阶段：CF段钢材完全屈服，σ不增加（保