钢结构脆性断裂破坏的影响因素及防止措施

文章介绍了钢结构脆性断裂的破坏特征,影响其脆性破坏的因素,最后提出了防治钢结构脆性断裂的措施。     

焊接钢结构的脆性断裂

分析了钢结构发生脆性断裂的原因、影响结构脆性破坏的因素,提出了预防脆性破坏的措施.     

钢结构厚板对接焊缝的低温断裂韧性试验

随着钢板厚度的增加,焊接难度加大,且存在焊接裂纹缺陷的可能性也增大.为防止钢结构厚板焊接接头的脆性断裂,采用三点弯曲试样,以裂纹尖端张开位移(CTOD)为指标,对厚度为150mm的Q345B钢板对接焊缝低温下的断裂韧性进行试验研究. 分析了焊缝金属和热影响区断裂韧性CTOD值δm随温度的变化关系,并用Boltzmann函数对断裂韧性-温度曲线进行拟合,结合试样断口的扫描电镜图分析了断裂的微观机理. 试验结果表明:焊缝金属和热影响区的CTOD值δm随温度的降低而降低,从20 ℃~-60 ℃,降幅分别达78％和91％;热影响区CTOD值δm比焊缝金属和母材均要小. 试验积累了厚板对接焊缝的断裂韧性数据,为低温地区钢结构厚板对接焊缝脆性断裂的预防提供了技术基础.     

既有工业厂房钢吊车梁疲劳性能预后分析

为更好地理解工业厂房钢结构的疲劳性能衰退机理,有效预防结构发生脆性断裂,发展了面向既有工业厂房钢结构的疲劳性能预后分析方法.基于跨尺度界面功平衡原理建立了工业厂房钢结构疲劳损伤多尺度模型,量化了结构既有缺陷引起的损伤,研究了工业厂房钢结构关键构件——钢吊车梁的疲劳损伤演化和复合型疲劳裂纹扩展过程.疲劳预后分析结果表明:钢吊车梁焊缝区域的损伤在初始阶段增长较为缓慢,后期急剧加快,论证了工程中常用的线性Miner损伤准则会导致评估结果过于保守;变截面钢吊车梁的插板与封板连接处的焊缝区域最容易发生疲劳失效,本次研究的吊车梁裂纹深度a超过5 mm后,裂纹迅速扩展,应对其进行加固处理;主要易损部位的裂纹对其他易损部位的疲劳性能影响较大.     

高层建筑钢结构设计要点分析

当前高层建筑已成为城市的主要建筑形式.由于钢结构具有跨度大、施工速度快及造价低等特点,因此钢结构开始在高层建筑中开始应用.这就需要做好高层建筑钢结构设计工作,充分的将结构质量、安全、经济性及施工进度等多种因素结合在一起,确保设计的科学性和合理性,使钢结构的质量、安全和使用效能保持在最佳的状态.文中从高层建筑钢结构的主要特点出发,对高层钢结构设计的要点进行了分析,并进一步对建筑钢结构的抗火和抗震设计进行了具体阐述.     

钢结构抗震存在的问题及对策

钢结构有着较好的抗震性能,能够减少地震对建筑的破坏性,也正是因为钢结构的抗震性能好的特点被广泛地应用于高层建筑中.钢结构的抗震性能一直是建筑界关注的焦点,不断提高钢结构的抗震性能对推动钢结构行业的发展有着重大现实意义.本文就钢结构抗震存在的问题及对策进行了相关的分析.     

电站锅炉钢结构的优化改造分析

随着我国的电力领域深化改革,对电站锅炉钢结构的施工也提出了更高的要求,充分重视钢结构的施工质量,并对其进行优化改造,对电站锅炉的安全稳定使用就能加以保障.本文主要就电站锅炉钢结构的具体优化改造的措施实施详细探究,在通过从理论层面的研究分析,就能为实际钢结构的优化改造提供理论依据,促进其目标实现.     

电站锅炉钢结构焊接质量控制分析

全面改革的进一步深化实施,发电厂的建设工作也要进一步优化,在电站锅炉的钢结构施工中,对钢结构的焊接质量得以有效控制就显得比较重要,这也是提升电站锅炉钢结构施工质量的基础.本文主要对电站锅炉钢结构焊接的重要性,以及钢结构焊接变形的原因加以分析,然后对钢结构焊接施工特征和焊接方式以及质量控制详细探究.     

多层钢结构住宅设计分析

多层钢结构住宅的发展在我国尚处于起步阶段,从设计的角度提出了高层钢结构住宅发展中应注意的几个问题,并就相应的解决措施进行了探讨.     

门式刚架轻型房屋钢结构设计

随着建筑领域的迅速发展,对房屋建筑结构的设计要求也有着提高,传统的设计方式已经很难满足当前的建筑结构设计要求,这就需要对房屋结构的设计进行优化.门式刚架轻型房屋钢结构是当前重要设计方式,本文主要就门式刚架轻型房屋钢结构特征和结构形式加以阐述,然后对结构的设计和优化设计方法详细探究.     

魏氏组织和氧化物对HRB335钢筋脆断的影响

通过对HR335钢发生脆断因素分析发现，魏氏组织和氧化物是导致HRB335钢筋发生脆断主要因素，魏氏体的形成倾向主要与钢的成分（碳及合金元素的含量）奥氏体晶粒度和轧制时的冷却速度密切有关。而氧化物大小和数量取决于钢的氧含量。     

20MnSi螺纹钢钢筋脆断原因分析

采用化学成分分析及金相检验跟踪试验方法对20MnSi螺纹钢钢筋脆断的成因进行研究。结果表明,20MnSi螺纹钢钢筋脆断的主要原因是钢材成分严重不均匀和金相组织不均匀甚至异常,以及局部增碳严重和冷却不当。提出了减少螺纹钢钢筋脆断的主要措施,为螺纹钢生产工艺优化提供了依据。     

钢框架梁柱腹板连接的有限元分析

针对钢框架结构中梁柱节点在震害中的脆断破坏,利用有限元计算程序ANSYS对梁柱腹板连接试件模型进行循环加载计算,通过对试件滞回特性、节点域应力分布详细研究后得出,节点域有较好的延性和耗能能力,并揭示了节点发生脆断的原因缘于焊缝处剪应力集中,为该种连接钢框架的设计及理论分析提供了依据.     

基于夏比试验确定船用钢板断裂韧性

为了寻求材料的冲击韧性和断裂韧性之间的对应关系,根据已有的夏比V型缺口冲击试验数据,建立了冲击试验吸收能与试验温度和韧脆转变温度之间的曲线关系,提出了不同强度不同质量等级船用钢板厚度、使用温度和断裂韧性三者之间函数关系,并结合PSN曲线的思想,引入了可靠度的概念,实现了确定任意可靠度下不同板厚和使用温度所对应的钢板断裂韧性的方法,为含裂纹损伤结构的安全状态评估提供依据．     

高强度钢材Q460C断裂韧性低温试验

研究了高强度结构钢材低温下的断裂韧性特征。对厚度为14mm的Q460C建筑钢材进行了裂纹尖端张开位移δm低温下的试验研究,并进行了试件断口电镜微观分析。结果表明-40℃下的Q460C三点弯曲试件断口呈明显的脆性断裂机制。Q460C钢材的δm值随温度降低呈下降趋势,与Q235、Q345、Q390钢材低温下的δm值比较,Q460C的值最低,即断裂韧性相对较差。同时,还对试验结果进行了Boltzmann函数拟合分析,得到其韧脆转变温度及变化规律。结果表明:Q460C高强度建筑钢材的低温冷脆特征明显。     

钢结构厚板的低温断裂韧性试验

针对钢结构厚板工程中脆性裂纹事故时有发生的问题,研究了钢材厚度与断裂韧性的关系.采用三点弯曲试样,利用厚板钢材Q345B在低温下对结构进行了裂纹尖端张开位移(CTOD)试验,试验选取了不同的钢板厚度、不同的试验温度和沿厚度方向不同的取样位置,分析了断裂韧性随钢板厚度、试验温度与取样位置的变化规律,并采用Boltzmann函数对断裂韧性随温度变化曲线进行了拟合,分析了各厚度钢板的韧脆转变温度.试验结果表明:厚板的断裂韧性随温度的降低而减小; 厚度较大的钢板其断裂韧性相对更差; 沿厚度方向从表面到中心位置,断裂韧性逐渐降低.     

弹体材料不同偏移量脆性带的破碎过程模拟

为了优选弹体材料脆性带加工方案,增强弹丸杀伤威力,提高材料利用率,运用有限元软件ANSYS的显示动力学部分,分别对不含脆性带、含有对称分布以及有偏移量的十字形脆性带合金钢试件断裂过程进行了模拟.通过网格和应力波变化图以及冲击过程中锤头所受阻力加速度和能量转化的对比分析,结果表明:含脆性带的试件比不含脆性带的试件冲击时更易断裂;含脆性带试件断裂先产生应力的位置是脆性带附近,断裂沿脆性带发生;将对称分布和有偏移量的脆性带试件断裂过程对比,能量转化值与锤头所受阻力加速度值相近,说明脆性带的偏移量对试件断裂影响不显著.     

钢框架梁柱节点脆性破坏性能研究

分析了钢框架焊接式刚性连接的脆性发生脆性破坏的原因,综合国内外研究成果提出了几种可供实际工程中应用的改进方式。通过对梁柱焊接式刚性连接的改进,能够有效地增加连接的耗能能力,提高其延性性能,从而更好地改善结构的抗震性能。     

复合强韧化处理CrWMn制钉模脆断机理研究

采用扫描电镜，透射电镜及X射线衍射等方法，对复合强韧化处理CrWMn制钉模的组织形貌及断口特征进行了观测分析，由此对其脆性断裂机理进行了研究。结果表明：脆性断裂本质上属回火脆，服役过程中应力许发残余奥氏体转变为马氏体加剧了这种脆性，研究结果为确定低合金工具钢M－B复相处理的应用范围，为改进复合强韧化处理工艺提供了依据。