钢结构设计原理中的塑性性质简介

钢材的塑性一般是指当应力超过屈服点后，能产生显著的塑性变形而不立即断裂的性质。衡量钢材塑性好坏的主要指标是伸长率 δ（最大应变 εmax）和断面收缩率 ψ，可由静力拉伸试验得到。

伸长率 δ 等于试件（见图 2.7）拉断后的原标距间的伸长量和原标距比值的百分率，以百分数表示，可按下式计算：

式中　δ ——伸长率；

l0——试件原标距长度；

l1——试件拉断后的标距长度。

伸长率是衡量钢材塑性性质的一项主要指标。伸长率越大，表示钢材破断前产生永久塑性变形和吸收能量的能力越强，延伸性和塑性越好。需要指出的是，同一种钢材的伸长率值随所取用的试件标距 l0与横截面直径d0之比的增加而减小。

断面收缩率 ψ 是试件拉断后，颈缩区的断面面积缩小值与原断面面积比值的百分率，按下式计算：(www.xing528.com)

式中　A0——试件原来的断面积；

A1——试件拉断后颈缩区的断面面积。

截面收缩率 ψ 标志着钢材在颈缩区的三向同号拉应力状态下可能产生的最大塑性变形能力，是衡量钢材在该拉伸应力状态下发生永久塑性变形而不致断裂的性质的一项重要指标。ψ 值越大，表明塑性性质越好。

由于伸长率是由钢材的均匀变形（非颈缩区）和集中变形（颈缩区）的总和所确定的，所以不能代表钢材的最大塑性变形能力。断面收缩率是衡量钢材塑性（颈缩区）的一个比较真实和稳定的指标，但在测量颈缩区面积时较困难且误差较大，所以在钢材标准中塑性指标往往只用伸长率 δ 而不用断面收缩率 ψ 。

在实际工程中，特别是在动力荷载作用下的构件，钢材的塑性好坏常是决定结构是否安全可靠的主要因素之一，所以钢材的塑性指标比强度指标更为重要。