.jpg)
3.使用(yòng)環境
當鋼結構螺栓受到較大(dà)的動載作(zuò)用或者處於(yú)較(jiào)低的環境溫度下(xià)工作時(shí),螺栓脆性破壞的可能性增(zēng)大。
在0℃以上,當溫度升高時,鋼材的強度及彈性模量均有變化,一般是(shì)強度降低,塑性增大。溫度在200℃以內時,鋼材的性(xìng)能(néng)沒(méi)有多大變化。但在250℃左右鋼材的抗拉強度反彈,fy有較大提高,而塑性和衝(chōng)擊韌性下降出現(xiàn)所(suǒ)謂的“藍(lán)脆現象”,此時進行熱加工(gōng)鋼材易發生裂紋。當溫度達600~C, 及E均接近於零,鋼結構幾乎完全喪失承載力。
當溫度在0℃以下,隨溫度降低,鋼材強度略有提高(gāo),而塑性韌性降低,脆性(xìng)增(zēng)大。尤(yóu)其當溫度下降到某一溫度區間時,鋼材的衝擊韌(rèn)性值急劇下降,出現低溫脆斷。通常又把鋼結構在低溫下的脆性破壞稱為“低溫冷脆現象”,產生的裂紋稱為“冷裂紋”。
.jpg)
大量(liàng)實驗表明,高的加載速(sù)率會使材料(liào)出(chū)現脆斷的危險增加(jiā),一般認為其影響與降低溫度相當。隨著變形速率的增大,材料(liào)的屈服強度將會增(zēng)加(jiā),其原因是材料來不及進行塑性變形和滑移,因而位錯擺脫束縛進(jìn)行滑移所(suǒ)需的熱激活時間減少,使脆性轉變溫(wēn)度提高,所以易於產生脆斷(duàn)。當試件上有缺口時,應變速(sù)率(lǜ)的影(yǐng)響更為顯著。脆性裂紋一經產生,裂紋尖端就會有很嚴重的(de)應力集中,這一急驟增加的應力,相當於一個加載速率很高的荷載,使裂紋迅速失(shī)穩擴展,最後使整個結構發生脆性破壞。
綜上,材質缺陷,應力集中,使用環境及加載速率是影響脆性斷裂的主要(yào)因(yīn)素(sù),其中應力(lì)集中的影響尤為重要。在此值得一提的是,應力集中一般不影響鋼結構的靜力極限承載力,在設計時通常不(bú)考慮其影響。但在動載作用下,嚴重的應力集中加上材質缺陷,殘餘應力,冷卻硬化,低溫環境等往往是(shì)導(dǎo)致脆性斷裂(liè)的根本原因。
.jpg)