钢结构的低温脆性破坏是钢结构各种破坏形式中较为危险且研究较少的一种。本项目研究钢材及其结构在低温下的物理和机械力学性能及脆性破坏机理，运用经典和断裂力学评价低温冷脆主要不得影响因素，提出低温冷脆的临界温度和破坏强度的设计计算方法。研究成果对钢结构设计规范的修订、钢结构工程设计和工程事故分析具有重要的理论意义和工程应用价值。 2100433B

金属材料以及压力管道的脆性破坏并不一定都由低温脆性引起、实际上，脆性破坏是事故材料的缺陷主要原因，而其中尤以裂纹性缺陷引起的事故所占的比例最高。金属管道在焊接时不可避免地带来许多缺陷，包括夹渣、气孔、未焊透及裂纹。裂纹是一种平面型的缺陷，因而是一种最危险的缺陷。裂纹的尖端存在严重的应力集中，而且往往与最大主应力相垂直，因此最容易引起低应力脆性破坏。

钢铁材料在低温冲击韧性显著降低。从大量的冲击试验表明，温度低时钢时缺口的敏感性增大，这种现象称为钢的冷脆性。钢的冷脆性表明在温度变低时钢会由韧性状态转变成脆性状态。因此要防止钢的脆性破坏首先要掌握所使用的钢是在什么温度下钢韧性状态变为脆性状态的，这个温度叫做冷脆转变温度。冷脆转变温度可以通过试样的冲击试验来评定，但是因为评价的方法、标准不同而结论各异，往往仅能定出一个温度转变区间。

除低温冷脆转变引起的脆性破坏外，还有因焊接导致焊缝及热影响区材料脆化而引起的脆性断裂缝如焊条或焊丝的含碳量偏高或其他合金元素的碳当量偏高，便会引起焊接过程的淬硬倾向，使焊接接头区域材料硬化。如果含硫、磷量偏高时，也会导致焊缝的脆化，焊接过程本身相当于一个冶金过程，其热影响区相当于经受不同加热与冷却条件的热处理区。