探讨解决：结构中塑性铰发展情况及其耗能 请进！

DIFFERENCE

要建个框架剪力墙结构模型，研究其塑性铰发展及其耗能情况，首先想知道在ABAQUS中能否定义塑性铰，查阅了论坛中的关于塑性铰的帖子,现把各说法总结如下（注：这方面的帖子较少，这里不再给出引用的原帖，且下列说法本人未证实，红色部分为本人观点）：1 ANSYS中可通过弹簧单元（Combine单元-力不增大，变形可以随意增大）模拟塑性铰单元 也有的说可以用Link单元模拟塑性铰 2 ANSYS和ABAQUS中没有直接与塑性铰对应的单元，需要在计算过程中通过应力是否超过屈服应力来判断是否构成塑性铰（也就是说,不能像定义约束那样定义塑性铰在结构的位置及其力学性能，而只能通过先对材料赋予弹塑性本构，然后查看其应力云图来大致判断结构中塑性铰的位置、区域及其发展，然后统计塑性铰区域的耗能）3 SAP2000：有专门模拟塑性铰的单元 4 MSC.MARC:陆新征老师分享了他编写的“基于塑性铰的计算程序”（看来在MSC.MARC中也可以像定义约束那样定义塑性铰在结构的位置及其力学性能）5 也有人说，塑性铰不是一种连接方式，而是一种中间过程（就是说不能事先定义其在结构中的位置吗）   关于在ABAQUS中能否定义、如何定义塑性铰及如何研究结构中塑性铰发展和耗能，我至今仍在迷惑，现在正在查看论文，希望能从别人的论文中得了解这方面的知识（接着会给出查阅记录），欢迎遇到这方面问题的朋友共同探讨解决，同时希望做过这方面或者了解这方面知识的朋友能够给予一些指导，大家一定非常感激的！

lungo999

楼主，对于超静定结构，是比较难预测到塑性铰的发生顺序的，所以才用有限元来计算，看哪里先全截面屈服，然后把这个截面称作塑性铰。只有在很简单的结构里面才可以预先知道塑性铰的位置和发生顺序，如最简单的等截面悬臂梁，塑性铰最先发生位置肯定在固定端。ABA可以模拟塑性铰，connector里面的单元，可以定义弹塑性，甚至可以定义破断行为。个人认为，你这里不能用这个模拟，主要因为你不能事先预测塑性铰发生位置。当然，如果你可以知道可能产生塑性铰的位置，你可以在相应的位置用connector单元模拟，不过要定义各个方向的刚度，而且要像材料一样，给定相应的塑性行为。具体见connector单元的帮助手册

zsq-w

赞下ls。 无论是ansys还是aba，都是有限元软件，都不是从解析的角度来分析塑性铰。有限元分析先计算出模型各积分点的位移、应变，进而得到应力，算出等效应力再根据相应的屈服准则（比如常见的Mises准则）判断那些材料点进入屈服状态。 而在做这些计算之前，用有限单元法不能预知哪些点是塑性铰。做完这些计算之后，如果某些点率先进入屈服，下一阶段的计算中，这些点的力学性能不再采用弹性阶段的参数计算，就是我们所说的塑性铰。

connector的功能并不针对塑性铰，但是connector足以实现塑性铰的所有性能。所以如果lz在分析之前能100%的准确预知塑性铰位置，并忽略此位置的弹性阶段的性能，可以用connector定义相应的性能。

lungo999

谢谢总版主，另外一个问题在于：是否能给connector一个正确的本构关系，特别是在弯、剪、扭、轴力共同作用下的截面的本构关系。因为他们是相互耦合的，当然你可以简化认为他们是各自独立的，但这样的分析很明显是不准确的，只能说很粗糙。在反复荷载（如地震荷载）下的本构则更加复杂，即使是一个自由度的本构（如受弯）也是相当复杂的了。从运算效率上，connector单元模拟塑性铰是很好的选择，但是从准确性方面还是梁单元更精确，所以不建议通过connector模拟。connector的本构关系足以写几篇博士论文了。

zsq-w

恩，要是只考虑梁的塑性铰，这样做是可以的。如果需要考虑剪切、轴力的影响，那的确很麻烦。
如上所说，从有限元的角度，塑性铰这个东西一般是不需要去单独定义的。

DIFFERENCE

首先谢谢lungo999和zsq-w总版主对本贴的关注及对本人的指导!由于之前没接触过这方面的内容，不敢妄加评论，我等看完这方面的知识，再给出自己的体会。同时希望还有遇到此问题的朋友能够跟帖！

nuanshuipingbb

也在考虑同样的问题。楼主应该也在做整体结构的静力弹塑性分析，如果如二楼和版主所讲，定义整体结构的塑性铰比较麻烦，那如何才能得到整体结构塑性铰的发展过程呢？难道只有通过判定应力是否达到屈服来确定？希望版主、楼主以及做过整体结构静力弹塑性分析的朋友给点意见！

DIFFERENCE

7# nuanshuipingbb
您好！这段时间一直忙别的事情，咱们共同学习啊！

cpy1602109

我也一直在查塑性铰相关的问题，之前有师兄说是等效塑性应变0.002就出铰了，并写了一篇硕士论文。在sap里只能使用link单元做，我的论文也是耗能方面的研究，刚刚入门，有很多不懂，希望可以和楼主私下讨教讨教

cpy1602109

基于性能研究的模态pushover方法和动力时程分析方法的比较 重庆大学硕士论文。不知道是否有帮助，另外本人QQ596313976，希望能共同讨论。

lyp100

zsq-w 发表于 2011-5-28 21:51
赞下ls。 无论是ansys还是aba，都是有限元软件，都不是从解析的角度来分析塑性铰。有限元分析先计算出模型 ...

版主，想请教一个问题，connector单元可以定义弹塑性，定义好了以后，在地震作用下，它有耗能的作用吗？

zsq-w

lyp100 发表于 2016-8-11 15:58
版主，想请教一个问题，connector单元可以定义弹塑性，定义好了以后，在地震作用下，它有耗能的作用吗？ ...

定义塑性就有耗能的作用了

lyp100

zsq-w 发表于 2016-8-17 15:12
定义塑性就有耗能的作用了

版主，connector里定义塑形的塑形应变率是怎么取的，说是应变对时间的导数，难道是在实验中记录的时间？

Hi@田野

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