钢铁是建筑行业中仅次于混凝土的流行建筑材料之一。高强度和延展性是钢材的主要特性，使其在全球几乎所有著名的摩天大楼中均占有一席之地。

钢结构由单个钢构件开发而成，通过焊接或螺栓连接在一起得到最终单元。细长的构件和接头是钢结构上的关键点，必须特别小心设计以应对临界应力。任何变化或错误都可能导致钢结构的结构破坏，而这种破坏会随作用的载荷类型和结构类型而变化。

本文介绍了钢结构的关键破坏模式。

钢结构的故障类型

在钢结构中观察到的主要故障类型为：

1. 压缩失败

2. 拉伸失败

3. 弯曲破坏

4. 剪切失败

1.钢结构的压缩破坏

考虑钢结构时，受到压缩的构件是圆柱和支撑。当作用在构件轴线上的压缩载荷较高（高于设计时的载荷）时，会导致构件压缩失败或弯曲。

柱结构的设计涉及确定称为细长比的参数。的长细比被定义为给部件的长度的结构元件的横截面面积的比率。此参数影响结构的屈曲-给定构件的细长比越高，屈曲的机会就越大。

2.钢结构的拉伸破坏

在拉伸载荷下的构件中观察到拉伸应力破坏。钢结构的支撑构件或悬挂器承受拉力破坏。作用在构件上的拉力将构件拉到超过其材料强度，这导致构件的拉伸破坏。 

钢结构元件的拉伸破坏发生在不同的阶段。该现象始于材料横截面的颈缩，最后是材料破坏。颈缩是拉伸载荷下横截面积的减少。当材料截面达到最小截面时，将发生故障。

3.钢结构的弯曲破坏

弯曲破坏发生在诸如梁和大梁的弯曲构件中。弯曲构件在承受高水平的弯曲载荷时会弯曲或引起弯曲。由于钢的高强度，它们被设计成纤细而高效的。这可能导致构件弯曲或弯曲。较重和较厚的挠曲构件较不易发生挠曲破坏。 

弯曲构件承受弯曲载荷，该弯曲载荷在构件中产生压缩力和拉力。并非总是可以预期在挠曲构件中心的加载作用。因此，加载中的偏心可能会使钢梁的压缩凸缘失效。偏心会在梁的法兰上产生扭转力矩，并且梁开始侧向移动。这称为横向扭转屈曲。

提供侧向约束以防止钢结构因弯曲载荷而弯曲。弯曲强度在很大程度上取决于材料强度。如果挠曲载荷大于材料强度，则该构件将遭受破坏。

圆柱是受压构件，当它承受弯曲应力时会遭受类似的破坏。

4.钢结构的剪切破坏

钢结构是连接的组合，即，构件到柱的连接，构件到大梁的连接等。在这些连接区域中，剪切破坏明显发生。钢结构中的每个连接都有其剪切应力值。如果在设计连接时未正确考虑该值，则会发生故障。钢结构可以通过螺栓连接或焊接连接或两者结合的方式制成。

经常问的问题

钢结构的主要结构破坏方式有哪些？

在钢结构中观察到的主要破坏类型为：
1.压缩破坏
2.拉伸破坏
3.弯曲破坏
4.剪切破坏

是什么导致压缩失败或色谱柱弯曲？

当作用在构件轴线上的压缩载荷较高时（高于构件的设计载荷），会导致构件压缩失败或弯曲。柱结构的设计涉及确定称为细长比的参数。细长比被定义为结构元件的横截面积与构件的长度之比。此参数影响结构的屈曲。给定成员的细长比例越高，发生弯折的机会就越大。

钢制连接如何发生故障？

钢结构是连接的组合，即，构件到柱的连接，构件到大梁的连接等。在这些连接区域中，剪切破坏明显发生。钢结构中的每个连接都有其自己的剪切应力值。如果在设计连接时未正确获取该值，则会发生故障。钢结构可以通过螺栓连接或焊接连接或两者结合的方式制成。

什么是钢制受弯构件的横向扭转屈曲？

弯曲构件受到弯曲载荷，该弯曲载荷在构件中产生压缩力和拉力。并非总是可以预期在挠曲构件中心的加载作用。因此，加载中的偏心可能会使钢梁的压缩凸缘失效。偏心会在梁的法兰上产生扭转力矩，并且梁开始侧向移动。这称为横向扭转屈曲。

如何防止钢构件的横向扭转屈曲？

提供侧向约束以防止钢结构因弯曲载荷而弯曲。弯曲强度在很大程度上取决于材料强度。如果挠曲载荷大于材料强度，则该构件将遭受破坏。