結構塑性鉸

結構塑性鉸

塑性鉸:是一個結構構件在受力時出現某一點相對面的纖維屈服但未破壞,則認為此點為一塑性鉸,這樣一個構件就變成了兩個構件加一個塑性鉸,塑性鉸兩邊的構件都能做微轉動。就減少了一個約束。計算內力時也發生了變化,當截面達到塑性流動階段時,在極限彎矩值保持不變的情況下,兩個無限靠近的相鄰截面可以產生有限的相對轉角,這種情況與帶鉸的截面相似。

一 塑性鉸理論,二 塑性鉸和普通鉸,1 普通鉸,2 塑性鉸與普通鉸的區別:,

一 塑性鉸理論

適筋梁在彎矩作用下正截面應力與應變分析中可知:結構在荷載作用下正截面經歷三個受力階段;適筋梁的內力與變形、曲率或轉角具有曲線關係。
第I應力階段:截面上應力較小,混凝土接近彈性體,結構內力與變形、曲率或轉角近似為線性關係。
第II應力階段:由於截面上受拉區混凝土出現裂縫急受壓區混凝土塑性變形發展,結構截面剛度逐漸減小,結構內力與變形、曲率或轉角呈曲線關係。
第III應力階段:從截面受拉區鋼筋開始屈服,受壓區邊緣混凝土達到極限壓應變εcu。結構承載力值由My至Mu雖然增加很小,但結構變形、曲率或轉角卻急劇增加,即截面在彎矩值基本不變的情況下發生較大幅度的轉動,截面轉動是受拉鋼筋塑性變形、受拉區混凝土裂縫開展及受壓區混凝土塑性變形不斷發展的結果。
適筋梁截面第III應力階段,截面在維持一定數值彎矩的情況下,發生較大幅度的轉動,猶如形成一個“鉸鏈”,轉動是材料塑性變形及混凝土裂縫開展的表現,故稱為塑性鉸。

二 塑性鉸和普通鉸

1 普通鉸

用來連線兩個固體,並允許兩者之間做轉動的連線,傳遞剪力和軸力,不傳遞彎矩。

2 塑性鉸與普通鉸的區別:

1)塑性鉸的存在條件是因截面上的彎矩達到塑性極限彎矩,並由此產生轉動;當該截面上的彎矩小於塑性極限彎矩時,則不允許轉動。因此,塑性鉸可以傳遞一定的彎矩,而在結構鉸中彎矩為零,不能傳遞彎矩。2)普通鉸為雙向鉸,即可以在兩個方向上產生相對轉動,而塑性鉸的轉動方向必須與塑性彎矩的方向一致,不允許與塑性鉸極限彎矩相反的方向轉動,否則出現卸載使塑性鉸消失。

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