塑性铰发展规律研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景：

适筋梁（或柱，当主要是梁）受拉纵筋屈服后，截面可以有较大转角，形成类似于铰一样的效果，称作塑性铰。塑性铰是一种特殊的铰，它能承受一定方向的弯矩，这是它区别于一般铰最本质的特征。在抗震设计中，做到强柱弱梁就是为了保证让梁出现塑性铰，此时梁的变形较大，但是还能受力。塑性铰对抗震设计来说，是一个重要的概念，因为在塑性铰形成的过程中能吸取大量的地震能量，所以在设计中恰到好处地设计塑性铰形成的位置（比如在梁端而不是柱），可有效降低震害，不至于出现迅速倒塌的后果（满足抗震设防要求）。在钢筋混凝土超静定结构的非弹性分析中,塑性铰的基本性能起着重要作用。国内外的大量试验表明:钢筋混凝土结构的内力重分布,主要是在结构产生塑性铰以后完成的，即结构在强度极限状态时,其真实内力取决于塑性铰的性能。在抗震,抗冲击波的钢筋混凝土结构中,常允许结构中出现塑性铰,以便吸收一部或大部分能量,不仅超静定结构要考虑塑性铰的问题,静定结构也要考虑。因此,塑性铰理论也就成为结构非弹性分析的基础理论之塑性铰最初是针对理想弹塑性材料提出的,它是非弹性变形集中产生的点,也就是说非弹性转角是集中在结构构件的一个断面上。并假定塑性铰具有下列性质:截面弯矩达到屈服弯矩之前，未形成塑性铰,可传递全部弯矩,截面弯矩等于屈服弯矩时,塑性铰形成,可传递弯矩，一但不传递不等于屈服弯矩值的任何矩, 且允许有任意大小的仅一个方向的非弹性转动。很明显 ,把上述塑性铰的概念应用于具有很好延性的网结构中,能够得到非常满意的结果。但是,对于钢筋混凝土这种非理想弹塑性、非线性、又非匀质的复合材料而言 ,其塑性铰的性能与理想塑性铰有着显著的不 同 ,它与钢筋的种类、配筋率的大小,截面的形状、荷载的形式和位置 ,混凝土的极限变形等密切相关,它的特点不是集中在一点 ,而是分布在一定的长度上,形成塑性铰区。

研究目的以及意义：

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：

理想塑性时，一旦某个截面超过弹性加入塑性，则在后续过程中即可视该截面处形成了一个塑性铰。通常的研究只是把塑性铰理想地简化为一个截面来研究，与结构实际的破坏情况有所不同。所以我们对塑性铰的研究观察的是梁中点的一段区域

本研究将运用有限元对结构abaqus建立模型并且进行分析，较精确的判断塑性铰长度的范围。

3. 研究的方法与步骤

拟采用的研究方法：

①采用文献研究法，根据本课题，查阅相关的文献资料，了塑性铰的的相关概念，塑性铰的形成以及发展，并且了解塑性铰在实际中的运用；

②采用模型法，运用abaqus软件建立相应的模型，并且进行分析，计算，得出塑性铰发展的初步过程；

4. 参考文献

[1] 杨春峰,郑文忠,于群. 钢筋混凝土受弯构件塑性铰的试验研究[j]. 低温建筑技术. 2003(01)

[2] 段炼,王文长,郭苏凯. 钢筋混凝土结构塑性铰的研究[j]. 四川建筑科学研究. 1983(03)

[3] 袁必果. 钢筋混凝土压弯构件塑性铰的试验研究[j]. 南京工学院学报. 1981(03)

5. 计划与进度安排

[1]02月29日 ~03月20日 查阅相关资料；提交开题报告；

[2]03月21日 ~04月24日 学习软件；提交外文翻译初稿；