信息脆性（精选7篇）
信息脆性 篇1
随着网通通信系统不断的发展, 不仅其规模越来越大, 其复杂程度也越来越高, 系统之间的联系也逐渐密切起来。随之而来系统的不确定性也越来越大, 而系统的复杂性使得网络通信系统易受环境的不确定性影响, 从而使系统出现脆性风险, 甚至给环境带来一定影响。在这种情况下, 有必要基于网络系统脆性风险建立脆性风险评估体系, 以减少不必要的网络脆性风险。
一、网络通信系统信息脆性风险概况
(1) 脆性定义。脆性是系统受到外界打击时而产生的崩溃, 这种崩溃在脆性产生之前并没有相应征兆。从某种意义上来讲, 脆性是其系统自身特有属性, 其是一种状态转化成另一种状态时才能显现出来的, 一旦显现出来, 就会给系统造成巨大的损失。 (2) 脆性特点随着网通通信系统不断的发展, 其脆性可能随时被激发。因此, 网络通信系统信息脆性问题是具有隐藏性的;因网络通信系统容易受复杂系统干扰, 当其受一定条件限制时, 其系统有脆性联系的系统就会受脆性的影响而产生崩溃;因网络通信系统进化方式较多, 再加上受外界环境的影响, 使其表现结果具有多样性, 这也使得状态脆性变化形式更加多样化, 系统脆性损失也变得多样化。
二、网络通信系统与脆性环境之间的联系
在对网络通信系统信息脆性风险进行分析时, 有必要对系统和脆性环境之间的联系进行分析。系统脆性风向与系统漏洞相似的, 是风险客观存在的条件, 而威胁和攻击则是风险的主观条件。但是系统实际运行过程中, 会呈现一种特性甚至产生与环境相适应趋势。一旦环境发生变化, 其系统涌和环境也有一定依存关系。而正是因为系统和脆性环境存在上述关系, 可以将系统分为封闭式和开放式脆性系统两种。封闭式脆性系统在系统运行过程中, 其与外部环境在信息和能量等方面没有相应沟通和交流的, 而开放式脆性系统则与外部环境存有信息、能量及相关方面的沟通。从整体上来看, 开放式脆性系统是易受脆性环境影响的, 其脆性风险也相对较高。理论上封闭系统的风险性虽然低于开放性脆性系统, 但是要想真正的降低系统风险并保证其安全, 还需要最大限度的降低系统开放性, 毕竟系统是变化的, 而系统变化过程中是需要相应信息、能量及相关因素支持的。随着网络变化不断的发展, 人们生产、生活对网络的依赖性越来越大, 这就使得网络系统脆性安全变得越来越重要。
三、网络通信系统信息脆性风险评估
对网络通信系统脆性风险进行评估, 除了了解系统信息脆性风险概况、与外部环境关系外, 还应在上述内容基础上建立网络通信系统信息脆性风险结构模型, 以便进一步对系统脆性风险进行评估。脆性系统受内外因的影响而易引发脆性事件。一般脆性事件是由不同因素构成的, 一旦这些因素某一刻在系统上发挥作用, 就可能引发一系列崩溃事件。而这一时刻内所有脆性事件构成的系统脆性事件而他将其制成脆性空间, 也就是我们常说的系统脆性环境。当这些脆性事件在系统上产生作用, 就会使脆性发生变化, 甚至使其概率处于崩溃地步。而通信系统脆性风险结构就是在此基础上通过对脆性事件的可变性和不确定性的分析构建的。
脆性结构一般可分为脆性事件和脆性因子。脆性事件作为脆性环境的直接构成要素, 其不仅具有重复性多边形, 同时也具有难以预测性。而脆性因子则存在于脆性事件中, 其具有隐藏性、稳定性和可预测性。因此, 对脆性环境分析, 可以基于脆性因子进行分析。脆性事件在某一时间内受外部环境干扰后会出现系统崩溃事件集。为了使网络通信系统信息脆性风险评估更加准确, 还需要对系统信息脆性熵进行进一步分析。熵作为度量脆性事件集, 可以以脆性事件集空间概率形式来对平均函数进行分析。因脆性事件空间中的概率都有一定的风险, 使得多有空间脆性事件都存有一定概率风险, 再加上熵度量值是由脆性事件集空间概率决定的, 使得熵成为整体结构的唯一决定。这样在实际应用过程中, 就可以通过熵来减少脆性事件的不确定性, 以降低脆性风险。
四、结束语
计算机网络通信技术不断的发展, 网络通信技术向自动化、智能化水平方向发展, 并被人们广泛应用在生活和社会不同领域中。而在网络通信系统运行过程中, 其却常受内外环境的影响而出现网络系统信息脆性问题。因此, 人们对计算机通信网络同风险越来越重视, 相应网络通信系统研究人员为了更好解决上述问题, 开始对网络系统信息脆性问题进行了上述研究。
准脆性材料宏观特性 篇2
准脆性材料应变局部化和断裂过程, 即连续介质模型和离散模型。第一类模型处理不连续位移的手段之一是将其近似视为连续的或光滑连续的, 前者位移可导, 但应变不连续, 这类模型即为弱不连续模型, 后者是前者的一种改进, 位移、应变均连续可导, 这类模型称为正则化模型;另一种处理方法是, 将不连续面或潜在不连续面视为接触面或边界, 计算裂隙扩展时需要重新划分网格。连续模型主要基于接触力学、断裂力学、损伤力学、软化塑性力学等理论和方法, 典型的连续模型包括:非线性弹性模型、率无关塑性模型、损伤理论模型、内蕴时间塑性理论模型、耦合损伤塑性理论模型、微平面理论模型。第二类模型采用直观的手段处理不连续面, 将不连续面或潜在的不连续面显示表达出来, 采用离散计算力学理论进行计算。离散计算力学是计算力学中相对较新的技术, 其主要处理运用连续模型时本构关系难以获得的工程问题和过程, 离散模型通过模拟介质微观结构的行为表现介质宏观力学行为, 典型的离散模型有分子动力学模型、离散元、非连续变形和格构模型等。
为了在连续介质模型中实现准脆性材料应变局部化和断裂过程的模拟, 研究者引入多种理论和技术方法, 其中应用最普遍的是塑性软化模型和损伤力学模型。塑性软化模型将岩石、混凝土等准脆性材料的摩擦角和内聚力视为变量, 其随塑性应变的某一不变量或塑性功的积累而演变, 而损伤力学模型认为准脆性材料刚度随变形的增加而减小。连续介质力学模型将准脆性材料的破坏和变形局部化视为一种分岔现象。在数值模拟研究中, 连续介质模型, 无论是塑性软化模型还是损伤力学模型, 所遇到的困难都是准脆性材料的破坏载荷依赖于网格的分辨率。例如, 在软化有限元分析中, 准脆性材料破碎带的耗散能或剪切带随着网格加密而减小, 但这种变化毫无物理意义可言。
因此, 确定准脆性材料宏观特性是许多工程应用的一个基本问题。研究准脆性材料微结构与宏观性质之间的关系不仅可以认识和理解已存在材料的性质, 而且可以为设计所需材料提供有力的工具。但是从经济的角度讲, 直接进行试验测定准脆性材料宏观特性是一个几乎不可能完成的任务, 因为试验中必须考虑试样尺度效应, 微结构材料几何形态、性质、体积比率及加载路径等各种因素。所以需要新的手段和方法认识准脆性材料宏微观结构性质之间的关系。另外, 随着科技的发展, 人类土木工程实践活动越来越复杂, 许多问题都无法用物理实验或解析方法解决, 如地震荷载下混凝土大坝三维动态响应及复杂环境下裂隙岩体巷道失稳等。
在这些情形下, 数值分析无疑是唯一经济、有效的手段。然而, 目前数值分析在土木工程, 特别是岩土工程应用中饱受非议, 主要原因在于土木工程环境的复杂性和准脆性材料及其结构力学性质的特殊性。近几十年, 运用数值分析准确而有效的描述准脆性材料及其结构连续与不连续、从连续到不连续及裂隙扩展演化破坏过程已成为土木工程特别是岩土工程的巨大挑战。如何利用数值分析在同一框架上实现准脆性材料及其结构连续与不连续、从连续到不连续及裂隙扩展演化破坏过程是一个值得深入研究且具有广阔应用前景的课题。
摘要：准脆性材料在宏观力学介质模型中所遇到的问题实质上是尺度问题, 或者说, 准脆性材料应变局部化和断裂过程本质上是微观或细观尺度上的力学行为。
关键词：准脆性材料,土木工程,岩土工程,渗透性
参考文献
[1]张湘伟, 章争荣, 吕文阁, 骆少明.数值流形方法研究及应用进展[J].力学进展, 2010, 40 (1) :1-12.
[2]夏艳华, 白世伟.三维地层建模钻孔数据预处理研究[J].岩土力学, 2012, 33 (4) :1223-1226.
脆性糖尿病32例临床分析 篇3
1 临床资料
2010年1月—2015年1月在该院内分泌科共收治脆性糖尿病患者32例,诊断均符合潘长玉等教授在2版《实用内分泌学》提出的脆性糖尿病的诊断标准。其中1型糖尿病24例,2型糖尿病8例。男性8例,女性24例。年龄14～70岁,病程8～25年。所有患者均伴有不同程度的急慢性并发症。其中14例伴有明显的腹痛、恶心、呕吐、呼吸深快,12例合并糖尿病眼底病变,16例合并糖尿病肾病,其中肾功能不全8例,26例消瘦,6例合并尿潴留、神经性膀胱,4例胃瘫,4例合并糖尿病性坏疽。既往用药:口服降糖药物8例,预混胰岛素2次/d皮下注射的18例,胰岛素多点皮下注射的6例。
2 方法
对所有入院患者均停用原用的降糖药物,根据是否合并糖尿病酮症酸中毒及患者进食情况予以分别对待。对酮症酸中毒及胃肠道症状重不能进食的患者在补液、纠正电解质紊乱和酸碱失衡的同时予以小剂量胰岛素(0.1u/kg/h)持续静脉滴注,每2 h监测电子血糖,每4 h监测电解质及尿酮体。待尿酮体转阴及能正常进食后减少每日补液量改为甘精胰岛素注射液(赛诺菲安万特公司)1次/d睡前皮下注射和门冬胰岛素注射液(丹麦诺和诺德公司)三餐前皮下注射。能正常进食者直接予以甘精胰岛素注射液睡前皮下注射和门冬胰岛素注射液三餐前皮下注射。全部患者均由科室专职护士皮下注射胰岛素。甘精胰岛素注射液统一臀部外侧皮下注射,门冬胰岛素注射液统一腹部(脐周外5 cm)皮下注射。每日用达乐血糖仪5～7次监测患者空腹血糖、餐前及餐后2 h血糖、凌晨3点血糖。甘精胰岛素注射液起始剂量为0.2U/kg/d,1次/d晚上睡前皮下注射,根据空腹血糖结果每次增减1～4u。原应用预混胰岛素的糖尿病患者改为甘精胰岛素注射液睡前皮下注射时起始剂量在全天中效胰岛素总剂量基础上稍加减。胰岛素多点皮下注射患者原基础胰岛素为甘精胰岛素注射液者起始剂量根据入院时患者情况稍作加减。原基础胰岛素为重组人中效胰岛素者改为甘精胰岛素注射液日1次睡前皮下注射,用量为原中效胰岛素剂量增加6～8U,同时减少白天餐前短效胰岛素的剂量。门冬胰岛素注射液每餐起始剂量为4～6 u,注射后无需等待即可进食。根据注射胰岛素时患者的餐后2 h血糖或下一餐前血糖结果调整胰岛素剂量,每次增减2～4 u。如患者夜间容易出现低血糖,而白天整体血糖高时将甘精胰岛素注射液由每晚睡前皮下注射调整为早上7点皮下注射。同时开展糖尿病知识宣传教育,嘱患者少食多餐,避免情绪波动。目标血糖值控制在空腹血糖5～8 mmol/L左右,餐后血糖10～13 mmol/L,夜间血糖不低于5 mmol/L。
3 结果
所有患者治疗后空腹血糖、餐后2 h血糖、凌晨血糖均较入院前明显好转,胰岛素日用剂量、血糖波动幅度及低血糖发生率明显低于治疗前。统计学方法均采用SPSS 11.5统计学软件包,计量资料以x±s表示,治疗前后相比采用t检验,P<0.05为差异有统计学意义。
治疗前后末梢血糖变化比较P<0.01
治疗前后日胰岛素用量及血糖波动情况比较P<0.01
4 讨论
脆性糖尿病常见于胰岛素绝对缺乏的1型糖尿病,也可见于病史长胰岛B细胞功能近乎衰竭的2型糖尿病患者。这类患者完全依赖外源性胰岛素控制血糖,胰岛素剂量的微小变化就可以引起患者体内血糖的剧烈波动,即便在饮食量、运动量、胰岛素剂量恒定的情况下,病情也极不稳定,很容易出现血糖忽高忽低大幅度波动,以致低血糖与糖尿病酮症酸中毒交替发生。所以脆性糖尿病患者的血糖很难控制,治疗不当可危及患者生命。对此类患者相关文献大多建议应用基础胰岛素治疗。我院结合脆性糖尿病的临床特点,结合各型胰岛素的特性、作用时间,应用甘精胰岛素注射液(赛诺菲安万特公司)睡前皮下注射和门冬胰岛素注射液(丹麦诺和诺德公司)三餐前皮下注射治疗,结果发现治疗后患者的血糖波动幅度明显减少(P<0.01),日胰岛素使用剂量明显减少(P<0.01),低血糖发生率明显下降(P<0.01)。考虑与以下因素有关:
①甘精胰岛素(又称为长效胰岛素类似物),可作用24 h,平稳无峰,1次/d,注射时间灵活。低血糖发生率低。再联用小剂量的、低血糖发生率低、注射后不需等待30 min即可进食的门冬胰岛素注射液(丹麦诺和诺德公司)三餐前皮下注射,可以模拟生理性的胰岛素分泌模式。在基础胰岛素和餐时胰岛素的双重作用下,患者的空腹血糖及餐后血糖均可有效控制,避免了低血糖及糖尿病酮症酸中毒的交替发生。而预混胰岛素为短效和中效胰岛素的混合制剂,作用时间长达8～10 h,虽2次/d注射方便,但注射后患者需等待30 min才能进餐,且有明显的峰值,所以体内胰岛素浓度极不稳定,对完全依赖外源性胰岛素控制血糖的脆性糖尿病患者因体内胰岛素浓度极不稳定容易出现血糖大幅度的波动,引起低血糖或酮症酸中毒的发生。还有该类患者大多病程长,多合并抑郁症及记忆力障碍,有时患者出现注射后因某种因素进食减少或记忆力下降导致遗漏注射和重复注射,也是引起低血糖及糖尿病酮症酸中毒的交替发生的因素之一。所以甘精胰岛素注射液联合门冬胰岛素注射液多次皮下注射更适用于血糖难以控制的脆性糖尿病患者。
②生活规律,少食多餐,避免每次多食及进食含糖量高的碳水化合物。少食多餐制可降低脆性糖尿病患者日内血糖峰值,进而避免高血糖和低血糖的大幅度波动。
③遵循指南,制定个体化治疗方案。2013新版指南强调对糖尿病患者应因人而异,对高龄、病程长、并发症重、预期寿命有限的患者血糖不宜严格控制,脆性糖尿病患者大多符合上述特点。本组患者空腹血糖保持在8mmol/L左右,餐后2 h血糖10～13mmol/L,夜间血糖不低于5mmol/L,有效的避免了严重低血糖的发生。
④胰岛素注射根据胰岛素种类不同选择不同的注射部位,如本组患者餐时胰岛素类似物统一腹部皮下注射,便于胰岛素起效迅速方便患者及时进餐,甘精胰岛素注射液统一臀部外侧注射可减慢药液吸收速度进而延长胰岛素作用时间,避免低血糖发生。注射笔用针头一次性使用,避免注射部位不同所致吸收差异及一次性胰岛素笔用注射针头多次重复使用所致剂量偏差引起的血糖波动。
⑤定期普及糖尿病知识教育,使患者正确认识糖尿病的自然病程,克服胰岛素治疗的不良情绪,树立良好的心态,提高了患者治疗的依从性及自我管理能力,避免了焦虑、自暴自弃等情绪不稳定因素所致的血糖波动。
由此可见,甘精胰岛素注射液联合短效胰岛素类似物门冬胰岛素注射液多次皮下注射更适用于脆性糖尿病患者的治疗。不足之处为治疗不方便,注射次数多,经济花费增加。
摘要：目的 探讨如何提高脆性糖尿病的管理,降低低血糖和酮症酸中毒的发生;方法 通过对近5年收治的脆性糖尿病患者从临床特点、胰岛素用量、血糖情况、低血糖发生情况等多方面进行综合回顾性分析;结果 经甘精胰岛素注射液(赛诺菲安万特公司)1次/d睡前联合多次餐时胰岛素类似物(门冬胰岛素注射液丹麦诺和诺德公司)餐前皮下注射治疗,所有患者治疗后空腹血糖、餐后2 h血糖、凌晨3点血糖均较治疗前明显好转,胰岛素日用剂量、血糖波动幅度及低血糖发生率明显低于治疗前,差异具有统计学意义(P<0.01);结论 应用甘精胰岛素注射液联合多次餐前门冬胰岛素注射液皮下注射治疗,可以明显减少低血糖和酮症酸中毒的发生,适用于脆性糖尿病治疗。
关键词：脆性糖尿病,甘精胰岛素,门冬胰岛素
参考文献
[1]刘新民.《实用内分泌学》[M].2版.北京:人民军医出版社,1997:356-357.
[2]徐晶晶,黄晓萍.《住院脆性糖尿病患者的管理》,实用临床医药杂志[J].2010,14(22):60-61.
[3]毛红仙.《脆性糖尿病的临床诊治》,中国高等医学教育[J],2012(6):131-132.
焊接结构的脆性破坏机理与预防 篇4
通过大量焊接结构脆断事故分析发现有下述一些现象和特点。
1.1 破坏时没有或极少有宏观塑性变形产生, 一般都有断裂碎片散落在事故周围。
断口是脆性的平断口, 宏观外貌呈人字纹和晶粒状, 根据人字纹的尖端可以找到裂纹源。微观上多为晶界断裂和解理性断裂。
1.2 脆断时, 裂纹传播速度极高, 当裂纹扩展进入更低的应力区或材料的高韧性区时, 裂纹就停止扩展。
1.3 若模拟断裂时的温度, 在断口附近材料做韧性实验, 则发现其
韧性均很差, 对离断口较远材料进行力学性能复验, 其强度和伸长率往往仍符合原规范要求。
2 焊接结构脆断的原因
2.1 影响金属材料脆断的主要因素
同一种金属材料由于受到外界因素的影响, 其断裂的性质会发生改变, 其中最主要的因素是温度、加载速度和应力改变, 而且这三者往往是共同起作用。
2.1.1 温度对材料断裂性质影响很大。
随着温度降低, 材料的屈服应力和断裂应力增加。而反映材料塑性的断面收缩率却随温度降低而降低。温度不仅对材料的拉伸性能有影响, 也对材料的冲击韧度、断裂韧度发生类似的影响。随着温度降低, 其韧性和韧度都下降。
2.1.2 应力状态的影响。
物体受外载时, 在不同截面上产生不同的正应力和切应力, 在主平面上作用有最大正应力, 与另一与之垂直的主平面上作用着的最小主应力与主平面成45°角的平面上作用着最大的切应力, 当最大切应力达到屈服强度后产生滑移, 表现为塑性变形。若先达到材料切断抗力, 则发生延性断裂。若最大拉正应力首先达到材料的正断抗力, 则发生脆性断裂。
2.2 影响结构脆断的设计因素
焊接结构是根据焊接工艺特点和使用要求而设计的。设计上, 有些不利因素是这类结构固有特点造成的。因而比其他结构更易于引起脆断。这些因素如下。
2.2.1 焊接连接是刚性连接。
焊接接头是通过焊缝把两母材熔合成连续的, 不可拆卸的整体, 两母材之间已没有任何相对松动的可能。结构一旦开裂, 裂纹很容易从一个构件穿越焊缝传播到另一构件, 断面扩展到结构整体, 造成整体断裂。
2.2.2 结构的整体性, 因而其刚性大。焊接结构这一特点, 导致对应力集中因素特别敏感。
2.2.3 构造设计上存在有不同程度的应力集中因素。
焊接接头中的搭接接头、T形接头和解接头, 本身就是结构上不连续部位。连接这些接头的角焊缝, 在焊趾和焊根处便是应力集中点。
2.2.4 结构细部设计不合理。尤其是细部设计考虑不周, 也会导致缺陷处或几何形状突变、就独联体和应变集中处开始的。
2.3 影响结构脆断的工艺因素
焊接结构在生产过程中一般要经历下料、冷 (或热) 成形、装配、焊接、矫形和焊后热处理等工序。金属材料经过这些工序其材质可能发生变化, 焊接可能产生缺陷, 焊后产生残余应力和变形等, 都对结构脆断有影响。
2.3.1 应变时效对结构脆断的影响。
许多低强度结构钢应变时效引起局部脆化非常严重, 它大大降低了材料延性, 提高了材料的脆性转变温度, 使材料的缺口韧性和断裂韧度值下降。热 (动) 应变时效对脆性的影响比作硬化后的应变时效更大, 即前者的脆性转变温度高于后者。
2.3.2 焊接接头非均质性的影响。
焊接接头中焊缝金属与母材之间有强度匹配问题, 以及焊接的快速加热与冷却, 使焊缝和热影响区发生金相组织变化问题。这种非均质性对结构脆断有影响。
1) 焊缝金属与母材性能不匹配。结构钢焊接在选择焊接填充金属时, 总是以母材强度为依据。由于焊材供应或焊接工艺需要等原因, 可能有三种不同强度匹配情况, 即焊缝金属强度略高于母材, 等于母材强度, 略低于母材强度的匹配。这三者只考虑了强度问题, 因而不够全面。通常强度特别高的钢材其延性和韧性相对较差。相反, 强度级别低的钢材其延性的韧性相对都较好。很难做到既等强度又等韧性的理想匹配。
2) 接头金相组织发生变化。焊接局部快速加热和冷却的特点, 使焊缝和热影响区发生一系列金相组织的变化, 因而相应地改变了接头部位的缺口韧性。
4) 焊接工艺缺陷的影响
焊接接头中易产生三种缺陷:平面缺陷、体积缺陷、成形不佳。这三类缺陷中以平面缺陷对结构断裂影响最为严重, 而平面缺陷中又以裂纹缺陷影响最甚。
平面缺陷中若裂纹位于高值拉应力区, 就更容易引起低应力破坏。体积缺陷也同样是削减工作截面而造成结构不连续, 也是产生应力集中的部位, 它对脆断的影响程度决定于缺陷的形态和所处位置。焊接角变形越大, 破坏应力也越低。
3 防止焊接结构脆性破坏的措施
材料在工作条件下韧性不足, 结构上存在严重应力集中和过大的拉应力是造成结构脆性破坏的主要因素。若能有效地解决其中一方面因素所存在的问题, 则发生脆断的可能性将显著减小。通常从选材、设计和制造三方面采取措施来防止结构的脆性破坏。
3.1 正确选用材料
所选钢材和焊接填充金属材料应保证在使用温度下具有合格的缺口韧性。通常是从缺口韧性和断裂韧度两方面进行材料选定。
3.1.1 按缺口韧性试验选择材料。
对某一用途的钢材, 在什么温度下, 用什么冲击试样以及冲击值应达到多少才符合设计要求, 各国家和部门都有标准和规定。
3.1.2 按断裂韧度来选择材料。
当选择某一用途的结构材料时, 必须综合考虑强度和韧度两方面的要求。抗裂比大的材料, 容易因强度不够而失效, 这属于传统强度条件解决的问题。抗裂比小的材料, 则容易因断裂韧度不足而引起低应力的脆性断裂, 而使强度未得到充分发挥。所以选材最理想的情况是同时满足传统的强度条件和断裂力学断裂准则, 这样确定材料的屈服极限可达到最优的强度水平。
3.2 合理的结构设计
设计有脆断倾向的焊接结构, 应注意以下几个原则。
3.2.1 尽量减少结构或焊接接头部位的应力集中。
1) 应尽量采用应力集中系数小的对接接头, 避免采用搭接接头。2) 尽量避免断面有突变。3) 避免焊缝密集, 焊缝之间应保持一定的距离。4) 焊缝应布置在便于施焊和检验的部位, 以减少焊接缺陷。
3.2.2 减小结构刚度
在满足使用要求下, 尽量减小结构的刚度。刚度过大会引起对应力集中的敏感性和大的拘束应力。
3.2.3 避免过厚截面
不采用过厚的截面, 厚截面结构容易形成三向拉应力状态, 约束塑性变形, 而降低断裂韧性并提高脆性转变温度, 增加了脆断危险。
3.3 制造
有脆断倾向的焊接结构制造应注意以下几点
3.1对结构上任何焊缝都应看成是工作焊缝, 焊缝内外质量同样重要。
3.2在保证焊透的前提下减少焊接热输入, 或选择热输入量小的焊接方法。
3.3 充分考虑应变时效引起局部脆性的不利影响。尤其是结构上受拉边缘, 要注意加工硬化, 一般不用剪切而用气割或刨边机加工边缘。
3.4 减小或消除焊接残余内应力。
焊后热处理可消除焊接残余应力。同时也能消除冷作引起的应变时效和焊接引起的动应变时效的不利影响。
4 结束语
为防止重要焊接结构发生脆性破坏, 除采取上述措施外, 在制造过程中还要加强质量检查, 采用多种无损检测手段, 及时发现焊接缺陷。在使用过程中也应不间断地进行监控。发现不安全因素及时处理, 能修复的须及时修复。才能有效防止脆断事故的发生。
摘要：焊接结构应用以来, 曾发生过一些脆性断裂事故。这些事故无征兆, 是突然发生的。一般都有灾难后果, 所以必须予以高度重视。引起焊接结构脆断的原因是多方面的, 它涉及材料选用、构造设计、制造质量和运行条件等。防止焊接结构脆断是一个系统工程, 光靠个别试验或计算方法是不能确保安全使用的。
信息脆性 篇5
近年来,由于国际上一些地区和国家频繁发生饮水恶性事件,饮水安全和卫生问题引起了全球的关注,饮水安全已成为全球性的重大战略性问题[1]。我国是一个水资源相当紧缺的国家,资源型缺水和季节性缺水现象普遍存在,加之许多农村地区自然条件复杂,使我国农村生活饮用水不安全现象普遍的存在,饮水安全形势十分严峻,全国农村饮水不安全人口有3.32亿,占农村人口的34%。其中饮水水质不安全的有2.27亿,占全国农村饮水不安全人口的70%,其他30%为水量、方便程度或保证率不达标人口[2]。
目前,国内外关于农村饮水安全评价的定性研究成果较多,主要是针对概念的界定、现状定性评价、问题分析及解决措施等,定量评价成果尚不多见,且这些定量评价大都是农村饮水安全指数评价。然而,评价的最终目的是以评价结果为参考,在此基础上采取更有针对性、更有效的手段来改善和提高评价对象的状况。因此,仅仅对问题现状评价是不够的,更重要的是应该找出导致现状不良的因素。针对农村饮水安全问题,本文从系统脆性这一角度出发,将脆性理论应用到农村饮水安全系统中,分析农村饮水安全系统的主要脆性源。脆性理论已成功地被应用于传染病扩散[3,4]、交通系统[5]、煤矿事故系统[6]、洪水灾害[7]和大坝安全系统[8]等领域,而在农村饮水安全系统中尚未见到相关研究。
1农村饮水安全系统的脆性
系统的脆性主要研究的是整个系统的脆性激发的原因和避免的措施,可以说系统的脆性研究是更高意义上的系统的一种属性[9]。农村饮水安全系统是一个典型的复杂系统,具有非线性、开放性和层次性等特点。当某一子系统或要素发生突变,即农村饮水安全系统在某种干扰作用下常常会发生崩溃,并且随着系统规模越来越大,其安全保障模式越来越复杂,这种性质就越来越突出,该性质即为饮水安全系统的脆性。
系统的脆性由脆性源、脆性过程和脆性接受者组成。其中将脆性的发出部分(系统)称为脆性源,即由于该部分(系统)的崩溃引发了其他部分(系统)的崩溃,这部分(系统)称为脆性源[3]。可见,脆性源是系统脆性产生的根源,是研究一个系统脆性的关键部分,也是对系统进行控制时必须着重考虑的出发点和子系统(因素)。对于农村饮水安全系统,氟超标、苦咸水超标、水污染、水量不达标、水源不达标、供水保证率低和供水方便程度低等等,都可以造成饮水系统的崩溃,是饮水安全系统的潜在脆性源。
农村饮水安全系统的水质、水量和供水等各子系统之间有较强的耦合关系,如果饮水水质不达标,那么即使水量足够充分、供水设施比较齐全,则也难以保证饮水安全。同理,当水源或者供水水质较好时,若没有便利的取水条件则农村饮水安全同样不能得到保证。所以只有保证农村饮水系统的每个子系统(因素)都能达标才能保证该地区的农村饮水安全。然而,由于自然、经济、社会等各种因素的综合制约,现在还难以做到保障影响农村饮水安全系统的每个子系统(因素)均安全,这就需要找到影响饮水安全系统最主要的因素,从根源上加以控制。另外,脆性的激发过程是一个连锁反应,并且脆性的隐藏性使得脆性过程的激发往往难以预料。因此。如果能够找出饮水系统中某个子系统(因素)对复杂系统故障的相对重要度,那么那些相对重要度比较大的子系统(因素)即有可能是复杂系统脆性激发的脆性源[10]。结合当地实际,找出其农村饮水安全系统中相对重要度比较大的子系统(因素),这些子系统(因素)极易导致系统崩溃,即为区域农村饮水安全的脆性源。
2农村饮水安全系统脆性评价方法
2.1模糊层次分析法
层次分析法(AHP)是一种定性和定量相结合的决策工具。常用的层次分析法一般用9标度来体现两个子系统(因素)的相对重要性。这种方法主观性较强,对两个子系统(因素)的差异界限比较确定,导致其重要性梯度过于明显。另外,运用层次分析法时必须要先求解其判断矩阵的特征根和特征向量来验证其一致性,然后才能确定其相对重要性。当系统比较复杂、其指标子系统(因素)较多时,这些局限性更加明显[10]。模糊层次分析法(FAHP)在层次分析法(AHP)的基础上发展起来的,相对AHP而言,FAHP能更加准确地描述任意两个子系统(因素)之间关于某准则的相对重要程度,而且建立的模糊一致矩阵满足一致性条件,无需进行一致性检验。由于农村饮水安全系统的复杂性,且系统中水质、水量、供水以及农村环境等相对重要性具有模糊性。因此,本文采用模糊层次分析法(FAHP)进行系统脆性评价,其评价步骤如下:
(1)建立模糊互补判断矩阵。该矩阵是基于下层子系统(因素)相对于上一层子系统(因素)的重要性进行两两比较而建立起来的。记为A,得到判断矩阵:
其中aij表示下层第i个元素相对于第j个元素的模糊关系,满足0≤aij≤1,aii=0.5,aij+aji=1。
(2)记
(3)根据
(4)将各层次间元素的相对重要性矢量转化为相对于系统A层的相对重要性矢量。
2.2农村饮水安全系统的脆性源分析
系统中各子系统(因素)相对重要度的排序是寻找系统脆性源的重要依据,并设置脆性阈值找出脆性激发度为1的子系统(因素),将其作为脆性源[10]。但目前,脆性的阈值定义没有参考标准,主观性较强。为了更加明确地体现子系统(因素)的相对重要性程度以及确定脆性源划分的界限,采用公式(2)作为判断依据。
式中:δi为某子系统(因素)脆性激发度;Wi表示该子系统(因素)的相对重要性;
如农村饮水安全系统中水质子系统,在某个阶段氟含量超过给定的界限,即会使水质子系统在该时段超过规定的范围,从而使该子系统的输出也超出正常的范围,导致水质子系统崩溃,从而导致整个饮水安全系统的崩溃。通过对农村饮水安全系统的脆性激发原因分析,按照对子系统(因素)相对重要度的求解和界定,辨析出当地农村饮水安全系统中的脆性激发度为1的子系统(因素)。根据这一脆性结果,可及时切断这些子系统(因素)的激发途径,或者引导合理投资,重点改善,着重控制,从而减少该子系统(因素)发生的概率,降低该地区农村饮水系统崩溃的可能性,更大程度的保证农村饮水安全。
3实例应用
河北省地处暖温带半湿润季风气候区,多年平均降雨量531.7 mm,人均水资源量仅307 m3,属于典型的资源型缺水省份。由于其特殊的地理位置和社会发展状况,造成资源型缺水、地质构造型污染(本底污染)和生产型污染交互作用,不仅造成该地区水源污染、生产用水严重不足,影响到经济发展,而且严重影响城乡饮水安全,特别是广大农村的饮水安全。而造成河北省农村饮水安全的因素众多,脆性主要体现在饮水水质的易污染性、水量的易短缺性、供水工程难以得到保证和饮水综合环境复杂性等方面,利用脆性理论辨析出河北省农村饮水系统的脆性源,保障农村饮水安全。
3.1河北省农村饮水安全系统脆性结构
根据河北省农村自然、社会和经济情况,并综合考虑水质、水量、供水工程和环境4个方面,建立河北省农村饮水安全系统递阶层次结构图。
其中:A表示农村饮水系统安全故障分析;B1表示水质系统故障;B2水量系统故障;B3供水系统故障;B4系统环境功能限制;C1表示氟超标;C2表示苦咸水超标;C3地表水污染;C4地下水污染;C5其他水质问题;C6水源不达标;C7水量不达标;C8用水方便程度不达标;C9集中供水普及率低;C10集中供水稳定性差;C11自来水普及率低;C12社会子系统(因素)限制(体现为行政村比例偏少);C13自然子系统(因素)限制(体现为平原区域偏少);C14经济子系统(因素)限制(体现为农民收入偏低)。
3.2河北省农村饮水安全系统脆性分析
根据层次结构图建立判断矩阵,征求多位专家建议,建立关于各因素相对重要性的互补判断矩阵,并将其改造为模糊一致矩阵,共需要构造5个模糊互补判断矩阵A-B,B1-C,B2-C,B3-C和B4-C。
A-B模糊互补判断矩阵:
A-B模糊一致矩阵:
B1-C模糊互补判断矩阵:
B1-C模糊一致矩阵:
B2-C模糊互补判断矩阵:
B2-C模糊一致矩阵:
B3-C模糊互补判断矩阵:
B3-C模糊一致矩阵:
B4-C模糊互补判断矩阵:
B4-C模糊一致矩阵:
B层相对于A层的相对重要度排序矢量(0.375,0.242,0.217,0.167),C层相对于B1层的相对重要的排序矢量(0.270,0.245,0.100,0.235,0.150,0,0,0,0,0,0,0,0,0),C层相对于B2层的相对重要的排序矢量(0,0,0,0,0,0.317,0.400,0.283,0,0,0,0,0,0),C层相对于B3层的相对重要的排序矢量(0,0,0,0,0,0,0,0,0.333,0.300,0.367,0,0,0),C层相对于B4层的相对重要的排序矢量(0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0.35,0.317,0.333),C层各指标相对于A层的相对重要度排序矢量(0.101,0.092,0.038,0.088,0.056,0.077,0.097,0.068,0.072,0.065,0.079, 0.058,0.053,0.056)。
按照公式(2)得到分界点值为0.086,根据C层各指标相对于A层的相对重要度排序矢量,确定脆性激发度 ,可以看出氟超标、苦咸水超标、地下水污染和水量不足是导致河北农村饮水系统不安全的脆性源。因此,氟超标、水量不足、苦咸水超标和地下水污染这个4个因素的脆性激发度为1,即最容易导致该地区农村饮水系统不安全。这一结果说明河北省农村地区饮水安全问题主要集中在污染型缺水和资源型缺水两大问题,尤其是水质问题亟待解决。
由于河北省年降雨量较少,为了满足群众生活和工农业需要,不得不靠开发地下水解决饮水问题。而河北省东部平原地下水存在着浅层水苦咸、深层水高氟的特点,属于典型的地质构造型水质污染,所以氟超标和苦咸水超标较容易引起当地饮水系统不安全。同时由于近年来地下水资源长期处于无序超采状态,导致水资源处于不断衰竭的状态,大量的生产和生活废弃物排放,导致整个水环境不断恶化,使得生产污染型水质问题愈发严重,地下水污染亦成为河北省农村饮水不安全的主要脆性源。
此外,河北省农村供水水源主要以打井开采方式,很多机井的成井时间较长,受当时打井条件的局限,机井大都成井浅、井径小、管壁质量差,使用寿命短,多数属于超期服役,加上地下水位的下降,机井出水量严重不足或报废,从而造成水量问题亦成为河北省农村饮水不安全的脆性源。
4结论
从2005年开始,国家启动了农村饮水安全工程,全国各地积极推行农村饮用水安全现状调查,如何评价饮用水安全水平显得尤为重要。本文首次将系统脆性理论引用到农村饮水安全评价中,以河北省农村饮水现状以及其特有的自然地质、社会经济等条件为基础,开展农村饮水安全系统崩溃的脆性研究,取得如下结论。
(1)脆性理论是研究系统崩溃现象和本质的一种理论,根据农村饮水安全系统特点,首次将系统脆性理论引用到农村饮水安全评价中,采用模糊层次分析法求取某一层相对于总目标的相对重要度,并定义了脆性激发度及脆性阈值,得到影响农村饮水安全的脆性源。
(2)利用模糊层次分析法建立河北省农村饮水安全系统层次结构,计算出饮水安全系统主要因素的权重,辨析出导致饮水安全系统崩溃的脆性源为氟超标、水量不足、苦咸水超标和地下水污染,与河北省农村饮水安全实际情况基本符合。本文对河北省农村饮水安全系统崩溃的脆性源研究,为从根源上控制和改善当地农村饮水系统的安全提供了依据。
22例脆性糖尿病的诊疗分析 篇6
1临床资料
2010年1月至2014年10月我院收治的22脆性糖尿病患者 (均符合脆性糖尿病诊断标准[1]) , 男性10例, 女性12例, 年龄18~52岁, 40岁前发病20例, 40岁以上发病2例, 体质量多偏轻, BMI:19~23。各个患者之间的年龄、性别比, 体质量指数 (BMI) 、病程、治疗前血糖、糖化血红蛋白 (Hb Alc) 均无统计学意义。
临床表现及特点:反复出现口渴、多饮、多尿、消瘦、乏力, 恶心、呕吐、纳差, 精神萎靡;血糖波动明显, 反复出现低血糖反应, 多以糖尿病酮症或酮症酸中毒入院。化验检查:血糖波动于3.5~29.6 mmol/L, 尿糖2+~4+;尿酮体1~4+;CO2-CP 15.6~20.4 mmol/L;p H 7.25~7.37;血清C肽:空腹多<0.55 ng/m L, 餐后2 h多<0.9 ng/m L。Hb A1c9.2%~13.5%。肝肾功能、血脂正常, Na+, Cl-轻微偏低。尿微量白蛋白5~160 mg/L。眼底检查正常或有散在血管瘤。连续72 h动态血糖监测显示, 在胰岛素治疗方案和剂量不变的情况下, 夜间频繁发生无症状性低血糖、清晨空腹血糖在3.5~13.9 mmol/L变化, 餐后2 h血糖在5.8~29.6 mmol/L。
2诊断和治疗
根据患者的临床表现和发病特点以及化验室检查, 22例糖尿病患者均确诊为1型脆性糖尿病[1], 多因劳累、感染、腹泻或使用胰岛素无规律性、不规范而发生糖尿病酮症及酮症酸中毒入院。入院后给予小剂量胰岛素持续静脉输注, 以及静脉补液3~5 d以降糖、消酮治疗待病情稳定好转, 酸中毒纠正, 酮体消失后, 改为胰岛素皮下注射治疗, 方案为诺和灵R或诺和锐10~14、6~10、8~12 U三餐前皮下注射, 中效精蛋白锌胰岛素或甘精胰岛素6~12 U睡前皮下注射治疗后血糖逐渐控制尚可, 偶有低血糖发生, 空腹和餐前多波动于7~9 mmol/L, 餐后2 h波动于8~11 mmol/L出院。出院后, 基本按照医师要求控制饮食并行血糖监测, 血糖控制尚可, 低血糖发生频率较低 (1~2次/2周) 。
3讨论和分析
脆性糖尿病, 是指1型糖尿病中那些血糖极不稳定者。该类患者大约占1型糖尿病的1%~5%, 主要表现为血糖昼夜波动大, 病情极不稳定, 血糖不宜控制, 容易发生酮症酸中毒及低血糖两极分化的特点, 患者的生活质量严重受到影响。
脆性糖尿病的成因主要包括以下几个方面: (1) 胰岛β细胞破坏程度严重, 几乎无残存胰岛β细胞 (如暴发性1型糖尿病) 。 (2) 即使有残存胰岛β细胞, 但随着病程的延长, 数目逐渐减少损耗殆尽, 血糖亦控制不良。 (3) 病程较长者, 胃肠道植物神经病变, 致胃轻瘫以及顽固性腹泻、便秘交替出现, 致餐后血糖变化无规律, 高血糖和低血糖交替出现。 (4) 患者依从性差, 尤其是合并焦虑或抑郁症的患者, 饮食、运动以及胰岛素调整的计划性差, 加重脆性糖尿病的进展。 (5) 合并了严重的感染性疾病, 如呼吸道炎症、糖尿病足病等均易导致脆性糖尿病的发生[2]。
脆性糖尿病有害患者的健康: (1) 患者生活质量和情绪受到严重影响。易产生自暴自弃的心理, 甚至患上焦虑症或者抑郁症, 依从性差, 使血糖波动幅度增大。 (2) 反复无症状性低血糖的发生, 会导致患者的大脑认知功能严重受损, 甚至会有生命危险。 (3) 长期高血糖和低血糖频繁发生, 易导致患者的心血管和神经系统慢性并发症的发生, 显著增加致死和致残的风险。
脆性糖尿病对于临床医师来讲, 是一个很大的挑战。长期以来, 由于对于脆性糖尿病的认识的不足, 临床医师常常按照治疗稳态的1型糖尿病的思路来处理脆性糖尿病患者, 强调空腹和餐后血糖的严格达标。结果适得其反, 常常是高血糖控制不住, 低血糖的发生频次增加, 增加了患者低血糖反应风险的发生。近年来, 临床医师逐渐认识到, 对于脆性糖尿病这种特殊状态, 不可过于苛求血糖控制达标, 应当将血糖整体水平稳定在略高于正常水平, 且以不发生酮症和低血糖为主要目标。因为低血糖的危害在一些时候远远大于高血糖的危害[3]。随着速效和超长效胰岛素类似物的问世, 以及胰岛素泵应用, 对于临床医师和患者来讲治疗脆性糖尿病有了更好的武器。
脆性糖尿病的治疗: (1) 加强糖尿病教育和心理的疏导。首先包括对患者和家属详细阐明脆性糖尿包括对患者和家属, 认真细致的介绍脆性糖尿病血糖波动大, 高血糖和低血糖交替发生的特点[4], 以及认识疾病的发生发展过程, 加强他们对饮食、运动及科学用药的重视程度, 使其克服对疾病怀疑的心态。调整预期的治疗目标, 正确对待治疗方案调整中不可避免会发生的低血糖及相应的应对措施。其次, 对患者进行心理疏导, 对22例脆性糖尿病患者的精神心理因素进行了全面评估, 22例患者中有5例情绪焦虑, 通过心理治疗师对患者进行心理疏导及相应的抗焦虑治疗, 减少其焦虑、应激情绪[5]。同时对家属也加强了沟通, 患者情绪好转, 焦虑状态改善。 (2) 积极处理诱因。合并感染者, 选用敏感抗生素治疗, 感染控制后血糖波动情况明显改善。存在胃轻瘫的患者, 应用胃肠动力药治疗, 进食容易消化食物。同时也可以相应地予营养神经和胃动力药, 治疗后血糖也相应改善。血糖波动过大者, 采用少食多餐, 将每日总热量分为6餐给予, 除三餐主食外, 在两餐间及睡前各加一次副餐, 利于改善血糖波动过大的情况, 研究表明, 少食多餐制可降低脆性糖尿病患者日内血糖峰值, 提高患者日内血糖谷值, 降低低血糖的发生风险。食欲差, 进食量不固定的患者, 采用餐后立即注射速效胰岛素类似物治疗, 这种速效胰岛素的优势在于根据进餐量的多少决定注射胰岛素的剂量。避免注射普通胰岛素后患者不愿进餐或者进餐量少而导致低血糖发生的风险。 (3) 胰岛素治疗方案的调整采取缓、慢、平、稳的原则, 不可操之过急。脆性糖尿病患者采用胰岛素皮下注射方案的时候, 采用4次/天胰岛素注射治疗的方法。普通胰岛素三餐前+中效胰岛素睡前皮下注射的治疗方案过程中, 如果血糖波动幅度仍然很大, 可改用速效胰岛素类似物 (门冬胰岛素或者赖脯胰岛素) +超长效胰岛素类似物 (甘精胰岛素) 皮下注射治疗的方案。血糖的控制标准, 不能按照患者尿糖转阴、空腹血糖正常或接近正常的严格标准来要求, 而应以血糖略高于正常, 空腹血糖控制在7~10 mmol/L、不发生酮症酸中毒及低血糖反应、一般情况良好等作为疗效良好的标准。
通过对明确诊断的22例脆性糖尿病[1]患者治疗方案的调整和分析, 彻底治愈脆性糖尿病的治疗相对比较困难, 对于脆性糖尿病患者还是以血糖逐步稳定在较正常偏高水平为宜, 尽管与稳态1型糖尿病患者的控制目标有一定距离, 但患者血糖基本不再出现大起大落的情况, 减少血糖波动, 低血糖的发生频率明显降低。树立起战胜疾病的信念, 增加患者治疗脆性糖尿病的信心, 明显改善生活质量。
参考文献
[1]刘新民.实用内分学[M].2版.北京:人民军医出版社, 1997:356.
[2]季宇, 董爱梅.脆性糖尿病[J].中国现代医学杂志, 2006, 8 (10) :153.
[3]徐坤山, 陈兰英, 任佳伟, 等.脆性糖尿病患者低血糖发生情况分析[J].中国医药导报, 2013, 10 (7) :53.
[4]孙忠敏.风险管理及采供血运用策略[J].临床血液学杂志, 2011, 13 (4) :51.
信息脆性 篇7
关键词：钢结构,框架节点,脆性断裂破坏,抗震可靠度
近年来,钢结构以其良好的力学性能、经济性能和使用性能,在建筑领域获得了广泛的应用。在地震中,钢结构经常会发生许多局部破坏的现象,以构件节点连接的破坏最为普遍。这使钢结构的优良材性不能充分发挥,影响了结构的承载力和延性,因而在钢结构设计时要有抗震设计。抗弯钢框架具有良好的抗震性能,因而在地震区广泛使用。本文以两次典型的地震为例来分析,以便从中吸取教训,改进设计,进一步提高钢结构建筑的抗震可靠度。
1 地震破坏实例分析
1.1 美国北岭地震
1.1.1 破坏概况
1994年1月美国发生里氏6.8级的北岭地震(Northridge Earthquake),持续时间短,来势凶猛。其破坏情况有以下四种:
1)钢柱柱脚的柱翼缘和柱子底板的破裂以及其锚栓失效。断裂甚至发生在板厚102 mm(4 in)的底板上,并贯通整个底板。大部分裂缝起始于柱翼缘与底板连接焊缝的焊趾处。2)竖向支撑的整体和局部破坏。 3)框架节点区的梁柱焊接连接脆性破坏,表现在梁腹板连接上的受剪螺栓破坏或者连接板被撕裂。4)刚接框架的梁—柱节点,则是连接焊缝或其邻近部位断裂[2]。
1.1.2 梁—柱连接构造
梁与柱全焊连接是美国多层框架常用的形式。有些工程梁腹板与柱用高强螺栓连接,但梁翼缘仍然采用全熔透的坡口焊与柱连接。这类连接节点曾经过模拟试验,表明有很好的延性,并且全焊节点略优于腹板连接的节点。Northridge Earthquake却暴露出这种节点的弱点。许多框架在震后未见有塑性变形,却出现不少焊缝开裂。裂缝起始于梁下翼缘坡口焊的根部,或沿焊缝与柱翼缘熔合面开展,或进入柱翼缘乃至柱腹板[3]。
1.1.3 框架节点震害
1)上翼缘轻,下翼缘重。钢结构框架节点的破坏从程度来看,上翼缘轻,下翼缘重,原因可能是:a.楼板与梁共同变形导致下翼缘应力增大;b.下翼缘在腹板位置焊接的中断是一个显著的缺陷来源[3]。2)连接的失效模式。震后观察到的梁柱焊缝连接处的破坏大多发生在梁下翼缘坡口焊缝旁。
1.2 日本阪神地震
1.2.1 破坏概况
阪神大地震(Hanshin-Awaji-daishinsai)是1995年日本时间1月17日发生在日本神户的里氏7.2级的地震,震中在日本关西地区兵库县。这次强震对神户市造成了极为严重的震害,大量房屋倒塌,钢结构房屋也遭到了比较严重的破坏。破坏主要有以下四种:1)支撑及其连接破坏;2)钢框架的梁—柱连接断裂;3)钢柱柱脚底部的锚固螺栓被剪坏或拔出;4)钢柱底部脆断。
1.2.2 框架节点震害
1)梁与柱连接构造。在日本,钢框架多采用箱形截面,钢梁则采用工字形截面,钢梁与钢柱的刚性连接构造是:钢柱在钢梁上,下翼缘的对应位置各设置一块贯通式横隔板,并采用坡口全熔透对接焊,将其与左右工形梁上,下翼缘相连接,以保证梁翼缘在框架节点处的连续性。同样采用坡口全熔透对接焊缝,将上层柱段,节点柱段,下层柱段,分别与框架节点处柱的上下两块横隔板相连接[2]。2)破坏模式。阪神地震钢框架与柱焊缝连接处破坏模式主要有:工字形梁的下翼缘断裂;工字形梁下翼缘、箱形柱横隔板的焊缝热影响区断裂;箱形柱横隔板的根部断裂。
2 钢结构节点脆断原因剖析
2.1 焊缝和细部构造缺陷
钢材内部总是存在着不同类型和不同程度的缺陷,而焊缝也经常会或多或少存在一些缺陷,如裂纹,欠焊,夹渣和气孔等,这些缺陷能够成为断裂的起源[3]。
2.2 钢材延性的丧失和焊缝金属冲击韧性偏低
一般情况下,钢材具有良好的塑性。当钢材处于复杂应力状态且为承受三向或者两向同号应力时,当钢材处于低温工作条件下或者受有较大应力集中时,钢材均会丧失延性,由塑性转变为脆性,产生突然的脆性破坏[4]。
2.3 应力集中和超应力
Popov教授针对美国北岭地震时的框架节点震害进行了研究,结果表明梁—柱节点的高应力区集中在梁翼缘焊缝及板域处。钢梁上翼缘的混凝土组合楼板与框架梁结合形成整体,在梁端正弯矩作用下,梁的中和轴位置上移,使下翼缘焊缝应力激增,也加大了破坏几率[2]。
3 梁柱节点防止地震脆性断裂破坏的措施
3.1 加强节点连接强度
1)确保焊接质量。震害表明,焊接引起的缺陷,容易使梁柱焊缝连接处乃至整个节点发生脆性破坏。应严格保证焊接节点焊缝施工质量。2)提高焊缝金属的材性要求。采用材性较好的焊缝金属是非常有必要的。3)确保螺栓连接的施工质量。在地震时因为支座锚栓小、螺栓抗剪强度不足等也会造成节点破坏。
3.2 改进节点细部构造
1)梁翼缘焊缝垫板缺口效应的处理。垫板不去除,而将垫板底面边缘与柱焊接,缺点是无法像去除垫板后能对焊缝进行仔细检查。2)扇形切角构造的改进。日本在震后对扇形切角的设置提出了一系列规定。其主要特点是将扇形切角端部与梁翼缘连接处的圆弧半径减小,以减少应力集中。3)梁端加盖板和加腋,或者梁柱采用全焊接方式来加强连接的强度[5],用全熔透坡口焊缝将梁腹板直接焊在柱上或通过较厚的连接板焊接,见图1。
3.3 优化节点整体设计
1)降低节点的缺陷敏感程度。应强调延性的可靠性,采用有效的措施降低节点的缺陷敏感度。2)提高节点的延性储备。为充分利用梁的塑性耗能能力,可以在梁端适当的削弱截面,使得梁在一个较长的区段(同步塑性区)内能同步地进行塑性耗能[5]。
3.4 采用新型节点
1)采用狗骨式节点(梁端弱化法)。其设计理念是以不显著降低框架的梁强度为前提,对梁翼缘进行适当削弱,在强震的作用下迫使塑性铰在偏离节点根部的位置形成,从而起到保护节点的目的[6]。施工时要充分注意焊接质量。狗骨式设计见图2。2)采用托座式节点。用两个托座分别将梁上下翼缘和柱翼缘连接起来,而托座与梁翼缘则可通过焊接、铆接或螺栓连接起来。3)采用铸钢节点。铸钢节点是根据钢管直接汇交而成的形状制模经浇铸成型的节点,整体性和强度均得到增强。
4 结语
钢结构框架结构的节点脆性破坏是可以采取措施避免的。设计人员应设计加强节点连接强度,优化节点细部构造和整体设计,采用新型节点,施工人员应保证施工质量,改善钢框架的抗震性能,防止梁柱节点脆性破坏,进一步提高其抗震可靠度。
参考文献
[1]沈祖炎,陈扬骥,陈以一.钢结构基本原理[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.
[2]刘大海,杨翠如.高楼钢结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
[3]陈绍蕃.钢结构设计原理[M].第3版.北京:科学出版社,2005.
[4]夏志斌,姚谏.钢结构[M].杭州:浙江大学出版社,2004.
[5]李国强.多高层建筑钢结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.
[6]杨海旭,王海飙.钢结构梁柱节点破坏原因的探讨[J].森林工程,2006(3):36-37.
【信息脆性】推荐阅读：
脆性材料05-21
脆性理论07-28
脆性骨折08-12
红细胞脆性09-16
信息失真强化会计信息08-17
信息科学与信息哲学09-18
医院信息与信息管理09-20
信息工作化人员信息06-19
审计信息化信息系统05-11
《信息技术与信息化》05-14