RFEM 6 中的塑性铰

在 RFEM 6 中定义塑性铰

塑性铰对于 Pushover 分析（POA）作为结构抗震分析的非线性静力方法是必不可少的。在该分析中，将预先确定的侧向荷载模式施加到结构上并逐步增加，以识别屈服和塑性铰的形成，以及各种结构构件发生破坏时的荷载。

结构的非线性行为通过能力曲线或 Pushover 曲线表示，即基底剪力与建筑物水平屋顶位移之间的荷载-变形曲线。

Pushover 曲线可以使用塑性铰创建。在 RFEM 6 中，塑性铰可以定义为杆端铰，在导航器数据中作为“杆件类型”提供（图 1）。

1 RFEM 6 中的杆件铰

在非线性作用的铰组件的“塑性”选项中，有四种可选方式（图 2）：

• 双线性
• 图表
• FEMA 356 | 刚性
• FEMA 356 | 弹性

根据 EN 1998-3 的铰正在开发中，即将可用。

2 选择铰非线性

例如，本文将创建一个采用“塑性 | 双线性”选项的塑性铰。选择该选项后，会出现一个新标签页，用于定义塑性区域的属性（图 3）。由于负区和正区的属性相同，因此勾选“反对称”复选框。也可以通过取消勾选该复选框，为负区和正区分配不同的属性。

3 定义具有双线性属性的塑性铰

塑性区域的属性与以下比值相关联：“M_y/M_y,yield”和“φ_y/φ_y,yield”（图 3）。例如，当 M_y/M_y,yield 的值为 1 时，截面在达到塑性弯矩时开始屈服。

此时请注意，正确定义杆件长度也很重要，因为它会影响塑性铰的刚度计算。虽然杆件长度会自动从铰所指定的杆件长度中识别，但您也可以通过勾选相应的复选框，为铰指定用户自定义的杆件长度。

接下来，此对话框中的“验收准则”部分允许您定义屈服准则的极值，以确保建筑物的安全性（图 3）。验收准则的说明可在相关标准中找到。

例如，φ/φ_yield 的值为 6,000 意味着，一旦塑性变形达到屈服强度出现时的六倍，就达到“生命安全”的临界值。

最后，塑性铰的指定属性以及验收准则的区域显示在对话框右上角的“塑性图表”部分中（图 3）。