什么是結構失效(Structural Failure)？

結構失效是指建筑物等結構倒塌或以類似的方式發生物理破壞。造成結構破壞的原因有很多，既有自然原因，也有人為原因。在某些情況下，建筑物的設計或實際施工可能存在缺陷，而在另一些情況下，疏忽、超載，在建筑設計和維護中，傳感...

結構失效是指建筑物等結構倒塌或以類似的方式發生物理破壞。造成結構破壞的原因有很多，既有自然原因，也有人為原因。在某些情況下，建筑物的設計或實際施工可能存在缺陷，而在另一些情況下，疏忽、超載，在建筑設計和維護中，傳感器和數學模型被用來減少和監測結構失效的可能性。

用于建造摩天大樓的鋼框架讓他們有足夠的靈活性來抵御大風。當一座建筑物建成時，設計中考慮了可能承受的機械應變或應力的大小。可能的應力因素包括建筑物的形狀和預期用途，例如，高層辦公樓與多層停車場或單層住宅在物理上是不同的，每一棟樓對重載、風、雨和地震的反應都是不同的

大型垂直裂縫通常是結構破壞的第一個跡象。材料也很重要。摩天大樓中使用的鋼框架和大量建筑玻璃，例如，給這些高樓以必要的靈活性來抵御大風在寒冷氣候下，房屋頂部的木瓦屋頂可以讓積雪滑落，而不是堆積在沉重的荷載中，產生可能導致屋頂倒塌的重量，這是一種常見的結構破壞形式。磚房雖然比木結構建筑更不容易著火，但在發生地震時可能更危險，因為磚石結構可能倒塌，并對里面的人造成危險。如果設計建筑的人沒有考慮到它的位置、形狀和預期用途，可能會由于設計缺陷而發生結構破壞。也可能是由于對建筑物的疏忽或濫用-例如，在設計過程中，用人或機械等物品的額外重量將其裝載超過其預期容量。這些建筑物倒塌的情況是人為的，可以通過在設計過程中對建筑物的可能應力進行數學建模，并在建筑物的使用壽命內遵守這些準則來防止自然災害和天氣現象往往是一個更具挑戰性的威脅。強風、火災、雨雪和地震都可能導致結構破壞。盡管這些因素在設計和施工過程中盡可能地被預期到，事故仍在發生。由于滲水而引起的金屬框架構件的意外腐蝕會導致結構倒塌。建筑地基中使用的混凝土混合物中的缺陷可能會導致裂縫和最終的破壞。為了為了減輕這些危險，工程師通常使用安裝在結構內部的傳感器系統被稱為加速計的裝置可以測量振動并用來測量橋梁的功能。應變計和光纖可用于檢測結構上的應力和荷載引起的損傷。這些和其他相關的傳感器設備有助于工程師預測和預防可能的結構失效

地震等自然災害可能導致結構破壞。