背景:
阅读资料

结构破坏机理

[日期:2014年09月01日]    [字体: ]

脆性破坏

构件材料的弹性应力达到开裂强度后、构件承载力瞬间丧失或急剧下降、缺乏塑性变形和耗能能力的破坏形态。

脆性破坏发生前多无明显的变形或其他宏观预兆,难以修复,是抗震结构应避免的破坏形态。

 

 

延性破坏

构件材料受力达到屈服强度后,构件仍具有适当的变形能力和部分承载力,破坏前有明显变形或裂缝等预兆的破坏形态。

延性破坏可延缓承载力完全丧失的极限破坏状态,是一般抗震结构在强烈地震作用下允许发生的破坏形态。

 

剪拉破坏

地震作用下结构构件沿斜截面突然发生宽度较大的裂缝,构件剪断、承载力急剧下降的具有脆性特征的破坏形态。斜裂缝主要因构件微元体斜截面受拉断裂所致。如地震中墙体出现大宽度的X形裂缝。

抗震结构设计应尽可能避免构件发生剪拉破坏。

 

 

压剪破坏

地震作用下与结构构件横截面平行的裂缝斜向发展,构件沿斜面错断、开裂面材料被压碎的破坏形态,是稍具延性的脆性破坏。

 

 

 

 

弯曲破坏和塑性鉸

地震作用下结构构件产生弯曲裂缝。钢筋混凝土梁柱弯曲破坏的典型形态是在杆端出现多道与横截面平行的水平裂缝,这些裂缝一般分布在两倍截面高度范围内形成塑性鉸。塑性鉸仍可传递弯矩,构件承载力并不完全丧失,具有延性破坏特征。

 

短柱效应

剪跨比小于2的柱通称短柱,其中剪跨比小于1.5者又称极短柱,在水平地震作用下产生的剪切斜拉破坏形态,具有典型的脆性破坏特征。

结构设计中应尽量避免出现短柱;在必须使用短柱时,可采用高强度的结构材料、减少构件轴压比并加强配置箍筋。

应力集中

地震作用下应力集中造成的破坏常发生于墙板开洞处、构件或体系的变断面处以及构件的刚性约束处,应力集中产生的裂缝始于边角并向构件内部发展。

鞭梢效应

结构顶部或顶部局部突出物在地震作用下产生比其他部分更强烈的振动反应、甚至发生破坏的现象。

鞭梢效应常发生于房屋的女儿墙、出屋面烟囱、避雷针、天线塔架、屋顶建筑、高耸结构的顶部或其他工程结构的顶部突出物。

 

 

累积损伤

构件的累积损伤在约百次以上应力循环后发生,破坏前无明显塑性变形,即使延性材料也会呈现脆性断裂特征。地震考察中见房屋在主震中发生损伤、而在余震中倒塌的现象。

黏结失效

钢筋混凝土构件中钢筋与混凝土脱离不能协同承载的破坏现象。

黏结失效有两种形态,其一是钢筋因锚固力不足从混凝土中拔出;其二是混凝土开裂后在往复荷载作用下沿钢筋产生细微裂缝,进而酥裂脱离钢筋。

构件失稳

构件应力未达屈服强度、却不能保持平衡状态、突然丧失承载能力的破坏现象,亦称构件屈曲。

 

构件失稳常发生于薄壁构件和细长杆件,是可能导致体系失稳丧失功能的严重破坏。

 

收藏 打印