知识库首页 ->ETABS ->塑性铰与分层壳 ->塑性铰的定义
塑性铰的定义
创建者：曾亚，编辑者：曾亚，最近更新：2018/03/26 14:10:37
问题描述：
请问塑性铰是什么，在程序中如何定义？
关键词： 塑性铰、铰属性
解答：
塑性铰用于定义非线性的力-变形行为，用于模拟结构构件的屈服后行为。
铰属性可以由程序识别构件截面后基于一定准则自动生成，或者完全由用户自行定义。即使是属性完全相同的铰，将其赋予不同的构件，力学行为也会有所不同，所以程序中还有“生成铰属性”的概念，以便于对每个铰做唯一的标识。
基于“生成铰属性”的概念，将内置准则与每个框架对象的截面属性进行组合，生成最终用于结构分析的铰属性。如此一来，用户无需手动定义每一个铰属性，只需将“自动铰属性”指定给框架/墙，ETABS将基于框架/墙的截面属性自动生成用于结构分析的具体的铰属性数据。
图1为简单混凝土框架结构，以对框架梁两端分别指定默认铰和自定义铰为例，说明定义塑性铰的步骤。
图1 例子
-
指定自动/默认铰属性
对于混凝土框架或墙对象，要生成默认铰属性，程序需读取截面的配筋信息。程序有两种读入配筋信息的方式：一是在定义截面时由用户输入；二是程序自动读取框架的设计结果（在运行基于塑性铰的非线性分析之前必须进行框架或剪力墙设计）。
步骤一：选择所有框架梁，点击菜单指定>框架>铰，对构件指定“默认铰属性”。在铰属性下拉列表中选择“自动”；在“相对距离”中填写塑性铰距框架I 端的距离与框架全长的比值，如图2所示。
图2 指定铰属性
点击“添加“后，在弹出的对话框中选择相应的铰属性，本例为混凝土梁指定M3铰。
图3 选择铰属性
点击“确定”完成自动铰属性的定义，构件处会显示铰的名称和属性。可以看到，程序对生成的铰属性进行自动命名，命名形式为 LabelH#。其中，Label 为框架对象的标签，H 代表 Hinge（铰），# 代表铰的编号。例如：框架对象的标签为B1，则该框架对象的第二个生成铰属性名称为B1H2。
图4 显示生成的铰属性
步骤二：查看铰属性。点击菜单定义>截面属性>框架/墙非线性铰，勾选“显示生成铰”选项，程序以表格形式显示所有生成的铰属性如图5所示。生成的铰属性只能进行查看，不能进行修改和复制。
图5 显示生成的铰属性
2. 用户自定义的铰属性
步骤一：通过菜单定义>截面属性>框架/墙非线性铰，点击“添加新属性“可直接定义所需的铰属性，如下图6所示。
图6自定义铰属性
图7 自定义铰FH1
步骤二：指定铰属性。在铰属性下拉菜单中选择FH1，将用户自定义的铰属性指定给梁单元，程序将基于框架截面属性自动生成用于结构分析的具体的铰属性数据。
图8 指定铰属性
步骤三：查看铰属性。点击菜单定义>截面属性>框架/墙非线性铰，勾选“显示铰细节”、“显示生成铰”，可显示生成的铰属性的详细信息，如图5所示。
图9 查看铰属性
注意：结构进行弹塑性分析时，框架对象或墙单元的材料非线性通过塑性铰来体现，故塑性铰的非线性属性仅用于非线性工况（例如：非线性静力工况、快速非线性分析时程工况（FNA法）以及直接积分法的非线性时程工况）。而在线性分析类型的分析中（例如：静力工况）不考虑塑性铰的作用，故此时塑性铰的属性不会影响到构件的力学性能。