焊接鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)脆性破壞事故比鉚接鋼結(jié)構(gòu)頻繁,有以下一些原因:
(1)焊縫經(jīng)常會(huì)或多或少存在一些缺陷,如裂紋,欠焊,夾渣和氣孔等這些缺陷能夠成為斷裂的起源。
(2)焊接后鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力未必是破壞的主因,但和其他因素結(jié)合在一起,可能導(dǎo)致開(kāi)裂。
(3)焊接結(jié)構(gòu)的連接往往有較大剛性。當(dāng)出現(xiàn)二條相互垂直的焊縫時(shí),材料的塑性變形就難發(fā)展。
(4)焊接使鋼結(jié)構(gòu)形成連續(xù)的整體,一旦裂縫開(kāi)展,就有可能一斷到底,不像在鉚接結(jié)構(gòu)中裂縫常在接縫處終止。
(5)為了防止焊接鋼結(jié)構(gòu)的脆性斷裂,需要采用質(zhì)量較高的鋼材,這一點(diǎn)在推廣焊接結(jié)構(gòu)的初期,還未得到足夠的認(rèn)識(shí)。
焊接鋼結(jié)構(gòu)的脆性破壞也有和鉚接結(jié)構(gòu)共同之處,那就是經(jīng)常發(fā)生在氣溫較低的情況。焊接結(jié)構(gòu)的鋼材厚度較大,一般處在靜力荷載作用下,而且應(yīng)力常常并未達(dá)到設(shè)計(jì)應(yīng)力,或雖達(dá)設(shè)計(jì)應(yīng)力但和材料的屈服點(diǎn)還有一段距離。破壞時(shí)鋼結(jié)構(gòu)并未超載,表明脆性破壞是鋼結(jié)構(gòu)的一種特殊問(wèn)題,傳統(tǒng)的強(qiáng)度計(jì)算解決不了這一問(wèn)題。數(shù)十年來(lái)人們對(duì)脆性斷裂的原因和如何有效防止它進(jìn)行了多方面的研究,逐漸得到了規(guī)律性的認(rèn)識(shí)。斷裂力學(xué)的發(fā)展,使抵抗脆性破壞的設(shè)計(jì)有了依據(jù)。