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钢材在单向拉伸时，以屈服点为界，正应力小于屈服点为弹性工作状态，大于屈服点为塑性状态。实际钢结构中，钢材常是在两向或三向的复杂应力状态下工作，这时钢材的屈服并不取决于一个方向的应力，而是由反映各方向应力综合影响的相当应力 σ eq （也称折算应力）间来表示。当 σ eq < f y 时，钢材处于弹性阶段；当 σ eq ≥ f y 时，钢材处于塑性阶段。
根据强度理论，三维应力场的相当应力（equivalent stress）计算表达式为：
或
由相当应力计算公式可知，钢材处于同号应力场时，三个主应力符号相同，相当应力始终小于屈服点，钢材不会有明显的塑性变形。因此，在构件中如果出现多向拉应力作用的区域，总是发生脆性破坏。
各种情况下的相当应力：
只有两向应力作用时
则
受纯剪切（shearing）时
则
设 σ eq = f y 时的= f v ,则
