钢筋混凝土塑性铰讲解
钢筋混凝土塑性铰
钢筋混凝土塑性铰在建筑结构领域，钢筋混凝土塑性铰是一个十分重要的概念。
它对于理解和设计钢筋混凝土结构的抗震性能、承载能力以及变形能力都有着至关重要的作用。
要理解钢筋混凝土塑性铰，首先得明白什么是铰。
简单来说，铰就是一种能够让构件自由转动的连接装置。
在力学中，铰可以承受力，但不能传递弯矩。
而塑性铰则是一种特殊的铰，它是由于材料的塑性变形而形成的。
钢筋混凝土结构在承受荷载的过程中，当某些部位的应力超过了材料的屈服强度，就会产生塑性变形。
在这个过程中，如果变形集中在一个特定的区域，这个区域就形成了塑性铰。
塑性铰的出现意味着结构的受力状态发生了重大变化。
那么，钢筋混凝土塑性铰是如何形成的呢？这通常与结构中的梁、柱等构件有关。
以钢筋混凝土梁为例，当荷载逐渐增加，梁的受拉区钢筋首先达到屈服强度，开始产生塑性变形。
随着荷载的进一步增加，受拉区的混凝土逐渐开裂，受压区的混凝土也开始逐渐进入塑性状态。
当整个梁的变形达到一定程度时，在某个截面处就形成了塑性铰。
塑性铰的形成有几个显著的特点。
首先，它具有一定的转动能力。
这使得结构在受到较大变形时，能够通过塑性铰的转动来调整内力分布，从而避免结构的突然破坏。
其次，塑性铰具有一定的耗能能力。
在塑性铰转动的过程中，结构会吸收和消耗一部分能量，这对于减轻地震等动力荷载对结构的破坏具有重要意义。
钢筋混凝土塑性铰对于结构的性能有着多方面的影响。
从承载能力的角度来看，塑性铰的出现使得结构能够承受更大的变形，从而提高了结构的极限承载能力。
然而，这并不意味着可以无限制地依赖塑性铰来提高承载能力，因为过度的塑性变形可能会导致结构的使用功能受损甚至完全破坏。
在抗震设计中，钢筋混凝土塑性铰的作用更是不可忽视。
地震作用是一种动态的、反复的荷载，结构在地震作用下需要具备良好的变形能力和耗能能力。
通过合理地设计塑性铰的位置和数量，可以使结构在地震作用下能够有效地耗散能量，减少地震对结构的破坏。
为了保证钢筋混凝土塑性铰能够发挥其应有的作用，在设计和施工过程中需要采取一系列的措施。
钢筋混凝土塑性铰
a
17
二 受弯构件的受拉铰
受弯构件受拉塑性铰区长度
lp0试验分析
lp0值
试件 V-1（光圆） V-2（螺纹） VI-1（光圆）VI-1（螺纹）
s
fy fb
0.228
0.186
l p0
0.7h0
1.03h0
表中fb为混凝土弯曲时的抗压强度
a
0.366 0.6h0
0.356 0.96h0
18
三 压弯构件中的受拉铰
a
6
二 受弯构件的受拉铰
受拉铰形成与发展
实际上钢筋会在一定长度上屈服，受压区砼的塑性 变形也在一定区域内发展，而且混凝土和钢筋间的 粘结作用也可能发生局部破坏。这些非弹性变形的 集中发展，使结构的挠度和转角迅速增大。
a
7
二 受弯构件的受拉铰 受拉铰形成与发展
非弹性变形集中产生的区域理想化为集中于一个截
试验结果1
a
5
二 受弯构件的受拉铰
受拉铰形成与发展
试验结果1表明： 1)一个小区段内钢筋达到流限，才能形成塑性铰并反 应到M-θ图中，即受压砼和受拉筋的塑性变形分布在 一个区域内； 2)受压塑性区长度较短，受拉塑性区较长； 3)光圆筋裂缝较少而集中，螺纹筋裂缝多而均匀； 4)整个塑性区长度螺纹钢筋比光圆钢筋配筋的构件长。
一、钢筋混凝土塑性铰介绍
1
塑性铰概述
2
受弯构件中的受拉铰
3
压弯构件中的受拉铰
4
塑性铰应用与研究
a
1
概念提出
一 塑性铰概述
钢筋混凝土受弯、偏压等构件的全受力过程中钢筋屈服 后，在荷载无明显增加的情况下，截面的变形可以急剧 增大，称出现了“塑性铰”。
塑性铰的定义及概念
塑性铰的定义及概念1、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。
2、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）3、塑性铰与一般理想铰的区别在于：塑性铰不是集中在一点，而是形成一小段局部变形很大的区域；塑性铰为单向铰，仅能沿弯矩作用方向产生一定限度的转动，而理想铰不能承受弯矩，但可以自由转动；塑性铰在钢筋屈服后形成，截面能承受一定的弯矩，但转动能力受到纵筋配筋率、钢筋种类和砼极限压应变的限制。
配筋率越大或截面相对受压区高度越大，塑性铰的转动能力却越小。
对于直接承受动荷载的构件，以及要求不出现裂缝或处于侵蚀环境等情况下的结构，不应采用考虑塑性内力充分布的分析方法。
《高规》5.23.3条指出，在竖向作用下，可考虑框架梁端塑性变形内力重分布，对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅。
为什么要进行支座负弯矩调幅呢？弯矩调幅来源于受力全过程和截面的塑性特性。
要理解弯矩调幅首先要知道塑性铰的概念，塑性铰主要来源于钢筋屈服以及混凝土塑性变形所产生的塑性，它的力学特征是在截面所承受的弯矩不变的情况下有一定的转动能力，（类似于铰，区别在于铰不能承受弯矩，而塑性铰可以承受弯矩）。
塑性铰的的出现导致了连续梁的内力重分布，负弯矩的弯矩保持不变，而跨中弯矩增大，最终跨中也达到极限承载力而破坏！所以考虑塑性内力重分布的受力过程是：第一阶段：首先荷载较小，跨中支座弯矩线形增加，支座弯矩大于跨中弯矩（支座弯矩始终是大于跨中弯矩的）。
随着荷载增大，支座达到承载能力极限，形成塑性铰。
塑性铰的定义及概念
塑性铰得定义及概念1、适筋梁(或柱,当主要就是梁)受拉纵筋屈服后,截面可以有较大转角,形成类似于铰一样得效果。
称作塑性铰。
2、塑性铰就是一种特殊得铰,它能承受一定方向得弯矩,这就是它区别于一般铰最本质得特征。
在抗震设计中,做到强柱弱梁就就是为了保证让梁出现塑性铰,此时梁得变形较大,但就是还能受力。
塑性铰对抗震设计来说,就是一个重要得概念,因为在塑性铰形成得过程中能吸取大量得地震能量,所以在设计中恰到好处地设计塑性铰形成得位置(比如在梁端而不就是柱),可有效降低震害,不至于出现迅速倒塌得后果(满足抗震设防要求)3、塑性铰与一般理想铰得区别在于:塑性铰不就是集中在一点,而就是形成一小段局部变形很大得区域;塑性铰为单向铰,仅能沿弯矩作用方向产生一定限度得转动,而理想铰不能承受弯矩,但可以自由转动;塑性铰在钢筋屈服后形成,截面能承受一定得弯矩,但转动能力受到纵筋配筋率、钢筋种类与砼极限压应变得限制。
配筋率越大或截面相对受压区高度越大,塑性铰得转动能力却越小。
对于直接承受动荷载得构件,以及要求不出现裂缝或处于侵蚀环境等情况下得结构,不应采用考虑塑性内力充分布得分析方法。
《高规》5、23、3条指出,在竖向作用下,可考虑框架梁端塑性变形内力重分布,对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅。
为什么要进行支座负弯矩调幅呢？弯矩调幅来源于受力全过程与截面得塑性特性。
要理解弯矩调幅首先要知道塑性铰得概念,塑性铰主要来源于钢筋屈服以及混凝土塑性变形所产生得塑性,它得力学特征就是在截面所承受得弯矩不变得情况下有一定得转动能力,(类似于铰,区别在于铰不能承受弯矩,而塑性铰可以承受弯矩)。
塑性铰得得出现导致了连续梁得内力重分布,负弯矩得弯矩保持不变,而跨中弯矩增大,最终跨中也达到极限承载力而破坏！所以考虑塑性内力重分布得受力过程就是:第一阶段:首先荷载较小,跨中支座弯矩线形增加,支座弯矩大于跨中弯矩(支座弯矩始终就是大于跨中弯矩得)。
简述钢筋混凝土塑性铰的特点和分类。
简述钢筋混凝土塑性铰的特点和分类。
1：正文：钢筋混凝土塑性铰是指在结构发生剪力超过一定程度时，不会发生失稳破坏，而是通过塑性变形来吸收和分散能量的一种构造形式。
它具有以下特点和分类。
一：特点：1.1 塑性铰具有良好的延性和能量吸收能力，能够在地震等极限荷载的作用下发挥出较好的抗震性能。
1.2 塑性铰的构造简单、安装方便，施工比较容易实施。
1.3 塑性铰可实现结构的互换性，使得结构的设计更加灵活多变。
1.4 塑性铰有很好的耗能性能，能够有效减小结构的动力响应，提高其耐震性。
二：分类：2.1 基于刚度和塑性铰的呈现方式，塑性铰可分为硬铰和软铰。
2.2 基于塑性铰的相对位置，塑性铰可分为相对固定式铰和相对移动式铰。
2.3 基于塑性铰的排列形式和布局，塑性铰可分为集中式铰和分布式铰。
2.4 基于不同的抗震设计要求和性能需求，塑性铰可选择合适的设计参数和材料。
结尾：附件：本文档无附件。
法律名词及注释：无。
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2：正文：钢筋混凝土塑性铰是指在钢筋混凝土结构中采用一定的构造形式，通过塑性变形来消耗能量，并且不会发生失稳破坏的铰连接。
钢筋混凝土塑性铰具有以下特点和分类。
一：特点：1.1 高度延性：钢筋混凝土塑性铰能够在地震等荷载作用下发生大变形，具有良好的延性，能够吸收和耗散地震能量。
1.2 碎裂能力：钢筋混凝土材料在进一步变形前，能够发挥较好的碎裂能力，有助于控制结构的裂缝扩展。
1.3 修复能力：塑性铰破坏后，可以通过修复或更换来恢复原有的抗震性能。
1.4 抗震性能可控：通过调节和设计塑性铰的参数和布置方式，可以根据具体的抗震性能要求来实现设计控制。
二：分类：2.1 基于刚度和塑性铰的呈现方式，塑性铰可分为硬铰和软铰。
塑性铰理解
塑性铰理解一、什么是塑性铰1、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。
2、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）3、塑性铰与一般理想铰的区别在于：塑性铰不是集中在一点，而是形成一小段局部变形很大的区域；塑性铰为单向铰，仅能沿弯矩作用方向产生一定限度的转动，而理想铰不能承受弯矩，但可以自由转动；塑性铰在钢筋屈服后形成，截面能承受一定的弯矩，但转动能力受到纵筋配筋率、钢筋种类和砼极限压应变的限制。
配筋率越大或截面相对受压区高度越大，塑性铰的转动能力却越小。
对于直接承受动荷载的构件，以及要求不出现裂缝或处于侵蚀环境等情况下的结构，不应采用考虑塑性内力充分布的分析方法。
《高规》5.23.3条指出，在竖向作用下，可考虑框架梁端塑性变形内力重分布，对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅。
二、为什么要进行支座负弯矩调幅呢？弯矩调幅来源于受力全过程和截面的塑性特性。
要理解弯矩调幅首先要知道塑性铰的概念，塑性铰主要来源于钢筋屈服以及混凝土塑性变形所产生的塑性，它的力学特征是在截面所承受的弯矩不变的情况下有一定的转动能力，（类似于铰，区别在于铰不能承受弯矩，而塑性铰可以承受弯矩）。
塑性铰的的出现导致了连续梁的内力重分布，负弯矩的弯矩保持不变，而跨中弯矩增大，最终跨中也达到极限承载力而破坏！所以考虑塑性内力重分布的受力过程是：第一阶段：首先荷载较小，跨中支座弯矩线形增加，支座弯矩大于跨中弯矩（支座弯矩始终是大于跨中弯矩的）。
随着荷载增大，支座达到承载能力极限，形成塑性铰。
高等钢筋混凝土结构-塑性铰与内力重分布PPT课件
结构的弹性分析：
假定应力应变关系是线性的，结构的位移与荷载关系是线性的。 荷载卸去后，结构会恢复到原来形状无任何残余变形。
结构的塑性分析： 基于考虑材料塑性性质的结构分析。其任务是研究结构处于塑
性状态下的性能，确定结构破坏时所能承受的荷载---极限荷载。
极限荷载：
结构的变形随荷载的增加而增大。当荷载达到某一临界值时，
感谢你的到来与聆听
学习并没有结束，希望继续努力
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但人为调整设计弯矩不是任意的
调整幅度越大，支座塑性铰出现就越早，达到极限承载力 时所需要的塑性铰转动也越大
如果转动需求超过塑性铰的转动能力，塑性内力重分布就 无法实现
双向板传力路径
双向板破坏形式
②
②
lx
②
① ②
ly
四边简支矩形板
四边固定板
考虑塑性内力重分布方法虽然利用了连续梁塑性铰出现后的承 载力储备，比按弹性理论计算更为合理且节省材料，但会导致 使用阶段构件的变形较大，应力水平较高，裂缝宽度较大。
似等于极限弯矩； ➢ 仅能单向转动； ➢ 有一定长度区域； ➢ 转动能力有一定限度。
Mu My
P
fy fu-fy
P
塑性铰的转动能力
Ly
u (f fy )dx
0
u (fu fy )Lp
Mu My
P
fy fu-fy Lp Ly
P
塑性转角及塑性铰的转动能力（plastic rotation capacity）
A截面先出现塑性铰，这时M A 3Pl /16 M u
钢筋混凝土结构设计例2.3塑性铰线法
α
θx=1/d、θy=1/c；lx=c、ly=d
《建筑结构设计》 建筑结构设计》课件2013 课件2013版 2013版.东南大学邱洪兴
由式（2.1.8b），内力虚功 U= mc×1/d+ md×1/c=m(c/d+d/c) 由式（2.1.9），外力虚功
1 1 1 1 p (bd + ac) W = p × × bd ×1 + × × ac ×1 = 3 2 6 3 2
由式（2.1.10）虚功方程，可得到
6m ( c / d + d / c ) p= bd + ac
注意到bd+ac=ab、d/c=tanα，上式可以改写成
p= 6m (tan α + 1 / tan α )பைடு நூலகம்ab
令dp/dα=0，求得α=π/4，得到最小的极限荷载
12m pu = ab
《建筑结构设计》 建筑结构设计》课件2013 课件2013版 2013版.东南大学邱洪兴
【例2.3】塑性铰线法 图示直角三角形板，两直角边简支、斜边自由，单位长度塑性 铰线所能承受的弯矩为m，用塑性铰线法计算极限均布面荷载pu 。 〖解〗 假定板的塑性铰线如图所示。该板有 多种破坏机构，但不同的破坏机构可以 用一个变量α来表示。 令塑性铰线与自由边的交点处产生 单位向下的虚位移，则塑性铰线在 x、y轴的转角分量，以及塑性铰线在 x、y轴的投影长度分别为：
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四 塑性铰法的应用与研究 桥梁抗震中塑性铰的应用
公式 lp=0.5h+0.05l
lp=0.08l+0.022dsfy 或lp=（0.4~0.6）h lp=0.08l+9dbl
四 塑性铰法的应用与研究 桥梁抗震中塑性铰的应用
沿顺桥向，连续梁、简支梁桥墩柱的底部区域，连 续刚构桥墩柱的端部区域为塑性铰区域；沿横桥向， 单柱墩的底部区域、双柱墩或多柱墩的端部区域为 塑性铰区域。
四 塑性铰法的应用与研究 桥梁抗震中塑性铰的应用
四 塑性铰法的应用与研究 桥梁抗震中塑性铰的应用
三 压弯构件中的受拉铰
压弯构件受拉铰形成和发展
斜向受力压弯构件试验结果 结论： 1）随着轴压比增加lp减小
2）随着荷载角α增加（0~45º）， lp增加
三 压弯构件中的受拉铰
压弯构件受拉铰形成和发展
偏 压 构 件 试 验 结 果
三 压弯构件中的受拉铰
压弯构件受拉铰形成和发展
偏压构件试验说明： 1)接近于受弯构件等弯区 2)钢筋应变在屈服前沿构件普遍增长 3)某一截面钢筋先达到屈服后，以后的应变同受弯 构件一样仍然高度集中。 受拉铰仍只在一个短区域内形成和发展。
受压铰（混凝土铰）---受压砼发生塑性变形 受拉铰（钢筋铰）---受拉筋产生塑性变形 二者耗能机理不同可以通过弯矩—塑性铰转角曲线 看出。
一 塑性铰概述 塑性铰分类
受拉铰和受压铰的适用及注意
适用 注意
受压铰
超筋梁受弯、 小偏心受压
增加箍筋
受拉铰
受弯、大偏心 受压
抗震中尽可能 出现受拉铰
二 受弯构件的受拉铰 受拉铰形成与发展
三 压弯构件中的受拉铰
压弯构件受拉铰形成和发展
小结：不论压弯或偏压构件，不论主轴或斜向受 力，受拉塑性铰的形成和发展与受弯构件十分相 似。 因此一般多研究受弯构件的受拉铰。
三 压弯构件中的受拉铰 压弯构件受拉塑性铰区长度
受弯构件：
lp
2 1 0.5(s
fy
us
f
y
N bh
)
四 塑性铰法的应用与研究 有限元中塑性铰法的优缺点
塑性铰法可以方便地模拟结构在不断增
加的荷载作用下相继出现塑性铰，以至
优
成为机构而破坏的过程，适用于极限荷
点
载计算。
四 塑性铰法的应用与研究 有限元中塑性铰法的优缺点
1）在加载过程中塑性铰中的弯矩发生卸
载，则塑性铰可能消失。
2）杆结构单元分析中形成塑性铰后，需
破坏荷载 受拉塑性 按式（2.3）或
（kN） 铰区
（2.4）计算
长度lp(cm)
lp(cm)
74
35.8
33.7
83.4
30.7
30.6
73
33.3
31.9
81.5
30.7
31.3
lp0
0.93h0 0.82h0 1.17h0 0.54h0
结论： 1）随着轴压比增加lp减小 2）随着荷载角α增加（0~45º）， lp增加
简化模型2
塑性铰区计算长度
l =（2 1- M y ）Z
p
M
u
二 受弯构件的受拉铰
受弯构件受拉塑性铰区长度
塑 性铰区计 算 长 度
作者
lp
备注
A.L.Barker 胡德炘（xin）
阪静雄
h0
2 3 h0+a<h0
2(1- 0.5s
f f
y c
)h0
a-构件弯曲段长度
fy、fc—钢筋的屈服
强度和混凝土的轴 心受压强度 s —截面配筋率
四 塑性铰法的应用与研究 塑性铰研究现状
1 压弯构件（墩柱）塑性铰经验公式
压
弯 构
2 偏心受压侧向位移的影响分析
件
3
其他研究。（FRP约束混凝土柱、高性能 砼…）
二 受弯构件的受拉铰
受拉铰形成与发展
实际上钢筋会在一定长度上屈服，受压区砼的塑性 变形也在一定区域内发展，而且混凝土和钢筋间的 粘结作用也可能发生局部破坏。这些非弹性变形的 集中发展，使结构的挠度和转角迅速增大。
二 受弯构件的受拉铰
受拉铰形成与发展
非弹性变形集中产生的区域理想化为集中于一个截 面上的塑性铰，该区段的长度称为塑性铰长度lp。塑 性铰形成于截面应力状态的第Ⅱa阶段，转动终止于
一、钢筋混凝土塑性铰介绍
1
塑性铰概述
2
受弯构件中的受拉铰
3
压弯构件中的受拉铰
4
塑性铰应用与研究
概念提出
一 塑性铰概述
钢筋混凝土受弯、偏压等构件的全受力过程中钢筋屈服 后，在荷载无明显增加的情况下，截面的变形可以急剧 增大，称出现了“塑性铰”。
一 塑性铰概述 塑性铰分类
钢筋混凝土塑性铰分为受拉铰和受压铰
/
f
c
h0
斜向受力压弯构件：
lp 2h（ 1-k）
式中：us、fy 受压钢筋的配筋率及屈服强度 N-轴向力
h、k、 如图
四 塑性铰法的应用与研究
塑
性
有限元
铰
的性铰法的应用与研究
有限元中塑性铰法基本思路
1）在Δt步长内，计算结构每一构件两端的弯矩增量ΔMi、
三 压弯构件中的受拉铰 压弯构件受拉铰形成和发展
主轴向受力压弯构件试验结果
三 压弯构件中的受拉铰
压弯构件受拉铰形成和发展
试验结果表明： 1）轴向力使受压塑性区增大，受拉塑性区减少； 2）压弯构件中，当某一截面的钢筋达到屈服后，屈 服区砼应变集中，随着钢筋屈服区增大，屈服渗透 发展而形成塑性铰； 3）钢筋屈服只在一个较短区域内集中。
0
y）dx
式中，l p .0 为塑性铰区实际长度
为塑性铰区范围内任一截面曲率
问题：怎y为样拉求筋塑屈性服铰时区截计算面长屈度服？曲率
简化： p （u y）lp
式中：u为该截面的极限曲率
l
为塑性铰计算长度
p
二 受弯构件的受拉铰 受弯构件受拉塑性铰区长度
简化模型1
塑性铰计算长度
二 受弯构件的受拉铰 受弯构件受拉塑性铰区长度
试件 V-1（光圆） V-2（螺纹） VI-1（光圆）VI-1（螺纹）
s
fy fb
0.228
0.186
lp0 0.7h0
1.03h0
表中fb为混凝土弯曲时的抗压强度
0.366 0.6h0
0.356 0.96h0
三 压弯构件中的受拉铰
压弯构件受拉铰形成和发展
问题的复杂性 1）轴向力的存在 2）斜向受力荷载角问题 3）偏压构件接近等弯区 解决：开槽钢筋贴应变片
第IIIa阶段，所产生的转角称为塑性铰的转角p。
二 受弯构件的受拉铰 受拉铰形成与发展
试验结果2
二 受弯构件的受拉铰
受拉铰形成与发展
试验结果2表明： 钢筋屈服以前，梁任一截面曲率挠度都是“弹性”， 塑性铰形成之后，梁所增加变形几乎全部来自塑性铰 转动，变形是塑性的。
二 受弯构件的受拉铰 受弯构件受拉塑性铰区长度
二 受弯构件的受拉铰 塑性铰区计算长度
试验结果
二 受弯构件的受拉铰
塑性铰区计算长度
试验结果分析： 1)弯剪裂缝的影响（图a） 2)跨中最大曲率扩展到lp0(图b) 3)从lp0到lp的区间是从最大曲率过渡到屈服曲率的区段 (图b)
二 受弯构件的受拉铰
受弯构件受拉塑性铰区长度
lp0试验分析
lp0值
要在形成塑性铰处增加节点，形成主从
缺
节点。
点
3）分析结构极限荷载之前，需要知道各
不同杆件在不同轴力作用下的屈服弯矩，
即弯矩-轴力相互作用关系。
四 塑性铰法的应用与研究 有限元中塑性铰法流程图
四 塑性铰法的应用与研究
桥梁抗震中塑性铰的应用
采用能力设计方法进行延性抗震设计，目前已经被 各国的规范所接受。 能力设计方法：在结构体系中的延性构件和能力保 护构件之间建立强度安全等级的差异，以确保结构 不会发生脆性破坏模式。 能力设计方法中塑性铰出现的位置预先选择，出现 在预定的构件部位。
四 塑性铰法的应用与研究 桥梁抗震中塑性铰的应用
延性抗震体系，主要通过选择合适的弹塑性变形、 耗能部位、延长结构周期、耗散地震能量，从而减 小地震反应。 钢筋混凝土墩柱桥梁，抗震设计时，墩柱宜作为延 性构件设计。桥梁基础、盖梁、梁体和结点宜作为 能力保护构件。墩柱的抗剪强度宜按能力保护原则 设计。
塑性铰的两个主要参数：曲率ψ、塑性铰区长度lp
截面曲率：
d
ds
对于初等梁有：
d
ds
v'' 1 (v' )2 3/2
v''
则有x处截面转角： v'
x
dx
0
（1 ） （2） （3）
二 受弯构件的受拉铰
受弯构件受拉塑性铰区长度
塑性铰转角：
p
（ lp .0
试验结果1
二 受弯构件的受拉铰
受拉铰形成与发展
试验结果1表明： 1)一个小区段内钢筋达到流限，才能形成塑性铰并反 应到M-θ图中，即受压砼和受拉筋的塑性变形分布在 一个区域内； 2)受压塑性区长度较短，受拉塑性区较长； 3)光圆筋裂缝较少而集中，螺纹筋裂缝多而均匀； 4)整个塑性区长度螺纹钢筋比光圆钢筋配筋的构件长。
试件编号