所谓延性破坏是指材料、构件或结构在破坏前发生较大变形并保持其承载能力的能力。 宏观表现为具有明显的挠曲、倾斜、裂纹等失效先兆的失效模式。 更重要的是,虽然出现明显的失效迹象,但延性材料或结构仍然能够保持其承载能力。

延性破坏的这一性质对于建筑物来说非常重要,其真正意义在于以下几个方面:
一、损害前兆及预警作用——历史上重大建筑事故大多为脆性损害。 如果建筑物受损前有明显迹象,可以提醒人们撤离现场或及时进行修复。 不存在完全坚不可摧的材料,因此材料在损坏前的预警功能对于建筑物来说非常重要。
其次,延性材料或结构的延性不仅要体现在变形上,还必须体现在失效延迟上,即在承载能力不下降或不明显下降的前提下,发生大而明显的变形,即即,发生屈服。 这种损害的延迟效应可以为逃生或修复建筑物提供宝贵的时间。
第三,正是由于延性材料和结构所产生的变形能力,才能在响应动荷载时表现出良好的工作性能,这对于结构的抗震性能非常关键。 在地震作用下,结构的宏观和微观变形会储存大量的能量以避免损坏。


相反,脆性是与延展性相对应的损伤特性。 脆性材料、构件和结构在失效前几乎没有变形能力,宏观上表现为突然断裂、失稳或倒塌。
需要注意的是,虽然有些脆性材料可能具有较高的强度钢材脆性破坏与构件,并且使用脆性材料或构件和结构可能具有较大的承载能力,但由于没有损坏迹象或损坏迹象不明显,您应该使用它们时要更加谨慎。

结构设计时实现延性、防止脆性的方法其实并不复杂,一般遵循以下原则:
首先,建筑结构材料应尽可能采用韧性材料。 钢是一种非常好的延展性材料。 过去,钢结构多用于高层、大跨度建筑以及承受动荷载的建筑。 随着科学技术的发展,钢结构住宅也开始逐步推广。

其次,对于脆性材料,可以采用韧性材料来改善其较差的性能钢材脆性破坏与构件,这是指具有韧性材料的损伤特性。 最明显的例子是钢筋混凝土、干硬性混凝土和钢管混凝土的应用。 实践证明,混凝土作为脆性材料,经过钢材改良后,也可以广泛用于建筑,并表现出良好的延展性。 特别是钢管混凝土,由于钢管的约束作用,混凝土在高应力的作用下甚至可以发生塑性流动,体现塑性。
第三,避免结构中采用细长结构件和薄壁构件,以防止不稳定。 失稳失效是一种由尺度关系引起的失效形式,一般与材料关系不大。 使用延性材料的结构不一定是延性结构,不稳定是一种特殊情况。 由于不稳定问题,很多轻质高强材料如果不小心使用,可能会引发事故。 调查表明,钢结构建筑由于自身材料的应力屈服而造成的损坏很小,大部分是由于失稳造成的。
第四,不能简单地用韧性材料改善的脆性材料应谨慎使用。 最常用的脆性材料是砖石。 经过长期的工程实践,砌体结构的适用范围和结构方式已经比较确定。 选择砖石作为结构材料时,不宜采用新的结构形式。 同时要注意增加脆性材料的安全系数,优先使用安全的材料。


