Пластиковая петля

В в проектировании конструкций теории балок термин « пластический шарнир » используется для описания деформации секции балки , где происходит пластический изгиб . ^[1] В сейсмостойкости пластиковый шарнир также является типом устройства демпфирования энергии , позволяющего пластическое вращение [деформацию] жесткого соединения колонны. ^[2]

Пластическое поведение

При расчете пределов пластичности элементов конструкции, подвергающихся изгибу, предполагается, что резкий переход от упругого к идеально пластическому поведению происходит при определенном значении момента, известного как пластический момент (M _p ). Поведение элемента между M _yp и M _p считается эластичным. При _{М п} достижении в элементе образуется пластический шарнир. В отличие от шарнира без трения, допускающего свободное вращение, постулируется, что пластический шарнир допускает большие вращения при постоянном пластическом моменте M _p .

Пластиковые петли проходят вдоль коротких отрезков балок. Фактические значения этих длин зависят от сечений и распределения нагрузки. ^[3] Но детальный анализ показал, что достаточно точно считать балки жесткопластическими, с пластичностью, ограниченной пластическими шарнирами в точках. Хотя этого предположения достаточно для анализа предельного состояния , доступны формулы конечных элементов для учета распространения пластичности по длине пластического шарнира. ^[4]

Вставив пластиковый шарнир при предельной пластической нагрузке в статически определенную балку, можно сформировать кинематический механизм, допускающий неограниченное перемещение системы. Это известно как механизм коллапса. Для каждой степени статической неопределенности балки необходимо добавлять дополнительный пластический шарнир, образующий механизм складывания.

Достаточное количество пластиковых петель (N), необходимое для изготовления механизма складывания (неустойчивая конструкция):

N=степень статической неопределенности + 1

Ссылки

^ Мегсон, THG (29 апреля 2005 г.). Структурный анализ и анализ напряжений, второе издание (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 0-7506-6221-2 .
^ Анализ вращающейся колонны с пластиковым шарниром Майкла Лонга и Кори Бергада, получено 5 ноября 2006 г.
^ Мегалойконому, Константинос Г.; Тастани, Сузана П.; Пантазопулу, Ставрула Дж. (2018). «Влияние текучести на длину пластикового шарнира колонны». Инженерные сооружения . 156 : 161–174. Бибкод : 2018EngSt.156..161M . doi : 10.1016/j.engstruct.2017.11.003 .
^ Скотт, Майкл Х.; Фенвес, Грегори Л. (2006). «Методы интеграции пластиковых шарниров для силовых элементов балки и колонны». Журнал строительной техники . 132 (2): 244–252. doi : 10.1061/(ASCE)0733-9445(2006)132:2(244) .

[1] Мегсон, THG (29 апреля 2005 г.). Структурный анализ и анализ напряжений, второе издание (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 0-7506-6221-2 .

[2] Анализ вращающейся колонны с пластиковым шарниром Майкла Лонга и Кори Бергада, получено 5 ноября 2006 г.

[3] Мегалойконому, Константинос Г.; Тастани, Сузана П.; Пантазопулу, Ставрула Дж. (2018). «Влияние текучести на длину пластикового шарнира колонны». Инженерные сооружения . 156 : 161–174. Бибкод : 2018EngSt.156..161M . doi : 10.1016/j.engstruct.2017.11.003 .

[4] Скотт, Майкл Х.; Фенвес, Грегори Л. (2006). «Методы интеграции пластиковых шарниров для силовых элементов балки и колонны». Журнал строительной техники . 132 (2): 244–252. doi : 10.1061/(ASCE)0733-9445(2006)132:2(244) .

[1]

[2]

[3]

[4]