問(wèn)題描述：
請(qǐng)問(wèn)塑性鉸是什么，在程序中如何定義？
關(guān)鍵詞： 塑性鉸、鉸屬性
解答：
塑性鉸用于定義非線性的力-變形行為，用于模擬結(jié)構(gòu)構(gòu)件的屈服后行為。
鉸屬性可以由程序識(shí)別構(gòu)件截面后基于一定準(zhǔn)則自動(dòng)生成，或者完全由用戶自行定義。即使是屬性完全相同的鉸，將其賦予不同的構(gòu)件，力學(xué)行為也會(huì)有所不同，所以程序中還有“生成鉸屬性”的概念，以便于對(duì)每個(gè)鉸做唯一的標(biāo)識(shí)。
基于“生成鉸屬性”的概念，將內(nèi)置準(zhǔn)則與每個(gè)框架對(duì)象的截面屬性進(jìn)行組合，生成最終用于結(jié)構(gòu)分析的鉸屬性。如此一來(lái)，用戶無(wú)需手動(dòng)定義每一個(gè)鉸屬性，只需將“自動(dòng)鉸屬性”指定給框架/墻，ETABS將基于框架/墻的截面屬性自動(dòng)生成用于結(jié)構(gòu)分析的具體的鉸屬性數(shù)據(jù)。
圖1為簡(jiǎn)單混凝土框架結(jié)構(gòu)，以對(duì)框架梁兩端分別指定默認(rèn)鉸和自定義鉸為例，說(shuō)明定義塑性鉸的步驟。
圖1 例子
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指定自動(dòng)/默認(rèn)鉸屬性
對(duì)于混凝土框架或墻對(duì)象，要生成默認(rèn)鉸屬性，程序需讀取截面的配筋信息。程序有兩種讀入配筋信息的方式：一是在定義截面時(shí)由用戶輸入；二是程序自動(dòng)讀取框架的設(shè)計(jì)結(jié)果（在運(yùn)行基于塑性鉸的非線性分析之前必須進(jìn)行框架或剪力墻設(shè)計(jì)）。
步驟一：選擇所有框架梁，點(diǎn)擊菜單指定>框架>鉸，對(duì)構(gòu)件指定“默認(rèn)鉸屬性”。在鉸屬性下拉列表中選擇“自動(dòng)”；在“相對(duì)距離”中填寫(xiě)塑性鉸距框架I 端的距離與框架全長(zhǎng)的比值，如圖2所示。
圖2 指定鉸屬性
點(diǎn)擊“添加“后，在彈出的對(duì)話框中選擇相應(yīng)的鉸屬性，本例為混凝土梁指定M3鉸。
圖3 選擇鉸屬性
點(diǎn)擊“確定”完成自動(dòng)鉸屬性的定義，構(gòu)件處會(huì)顯示鉸的名稱和屬性?？梢钥吹?，程序?qū)ι傻你q屬性進(jìn)行自動(dòng)命名，命名形式為 LabelH#。其中，Label 為框架對(duì)象的標(biāo)簽，H 代表 Hinge（鉸），# 代表鉸的編號(hào)。例如：框架對(duì)象的標(biāo)簽為B1，則該框架對(duì)象的第二個(gè)生成鉸屬性名稱為B1H2。
圖4 顯示生成的鉸屬性
步驟二：查看鉸屬性。點(diǎn)擊菜單定義>截面屬性>框架/墻非線性鉸，勾選“顯示生成鉸”選項(xiàng)，程序以表格形式顯示所有生成的鉸屬性如圖5所示。生成的鉸屬性只能進(jìn)行查看，不能進(jìn)行修改和復(fù)制。
圖5 顯示生成的鉸屬性
2. 用戶自定義的鉸屬性
步驟一：通過(guò)菜單定義>截面屬性>框架/墻非線性鉸，點(diǎn)擊“添加新屬性“可直接定義所需的鉸屬性，如下圖6所示。
圖6自定義鉸屬性
圖7 自定義鉸FH1
步驟二：指定鉸屬性。在鉸屬性下拉菜單中選擇FH1，將用戶自定義的鉸屬性指定給梁?jiǎn)卧?，程序?qū)⒒诳蚣芙孛鎸傩宰詣?dòng)生成用于結(jié)構(gòu)分析的具體的鉸屬性數(shù)據(jù)。
圖8 指定鉸屬性
步驟三：查看鉸屬性。點(diǎn)擊菜單定義>截面屬性>框架/墻非線性鉸，勾選“顯示鉸細(xì)節(jié)”、“顯示生成鉸”，可顯示生成的鉸屬性的詳細(xì)信息，如圖5所示。
圖9 查看鉸屬性
注意：結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性分析時(shí)，框架對(duì)象或墻單元的材料非線性通過(guò)塑性鉸來(lái)體現(xiàn)，故塑性鉸的非線性屬性僅用于非線性工況（例如：非線性靜力工況、快速非線性分析時(shí)程工況（FNA法）以及直接積分法的非線性時(shí)程工況）。而在線性分析類型的分析中（例如：靜力工況）不考慮塑性鉸的作用，故此時(shí)塑性鉸的屬性不會(huì)影響到構(gòu)件的力學(xué)性能。