断裂力学的出现，较好的解答了钢结构低应力脆断问题。钢结构或构件的内部总是存在不问类型和不同程度的缺陷。比如对接焊缝的末焊透、角焊缝的咬边、未熔合等。

　　这些缺陷通常可作为裂纹看待。断裂力学认为，解答脆性断裂问题必须从结构内部存在微小裂纹的情况出发进行分析。断裂是在侵蚀性环境作用下，裂纹扩展到临界尺寸时发生的。裂纹有大小之分，尤其是尖锐的裂纹使构件受力时处于高度应力集中。裂纹随应力的增大而扩展，起初是稳定的扩展，后来达临界状态。出现失稳扩展而断裂。

　　按照线弹性断裂力学理论， 当板处于平面应变条件下时， 当应力强度因子

　　则裂纹将失效扩展而造成张开型(I 型) 断裂。(见下图)

　　式中 σ —板的拉应力

　　α —裂纹尺寸;中心裂纹取宽度的一半;边缘裂纹取全宽度

　　∂ —与裂纹形状、 板宽度及构件几何形状、 应力集中造成的应力梯度等因素有关的系数

　　KIC —断裂韧性， 代表材料抵抗裂纹失稳扩展的能力

　　学习钢结构设计学校由以上公式可知， 裂纹尺寸 α 以及抗拉应力 σ 越大， 脆性断裂的可能性越大。实际中钢材并非无限弹性，对于强度高而断裂韧性较低的材料，裂纹旁塑性区范围不大， 只要对系数 α 稍做修正， 上述公式便可以使用。但建筑结构所用钢材通常强度不高而韧性较好。带裂纹板件受拉时常常出现较大屈服范围。因此， 需要利用弹塑性断裂力学代替线弹性断裂力学来解决低应力脆断问题。目前可以用来衡量韧性材料抵抗断裂能力的有“裂纹张开位移理论”(即 COD 理论)。按此理论， 当薄板受拉满足条件

　　构件即将开裂：公式左端代表裂纹顶端张开位移， 右端则是位移的临界值。由公式可知， 韧性好的钢材何时断裂也与 α ，σ 紧密相关。裂纹的出现及其扩展需要能量， 能量来自拉应力 σ 提供的应变能。对于高强钢材制作的结构， 构件中储存的应变能高，断裂的危险性也就大于用普通钢材的结构。因此，对高强钢材的韧性应要求更高一些。

　　目前， 断裂力学已成功用于球罐和氧气瓶等高压容器的断裂安全设计， 尚未直接用于建筑结构。但断裂力学在分析脆断破坏机理方面的一些重要概念值得钢结构专业人员借鉴。比如：微小裂纹是断裂的发源地， 裂纹尺寸， 裂纹应力场作用状况和水平以及钢材的断裂韧性是脆断的主因等等。