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搞懂塑性铰和普通铰的区别,别再傻傻分不清啦

好的,我们来彻底搞懂塑性铰和普通铰的区别,别再傻傻分不清啦!

首先,普通铰(或称理想铰),通常想象成铰链连接的两根杆件可以完全自由地相对转动,而且转动时没有任何阻力或力的消耗。它只传递弯矩,但弯矩本身的大小是无关紧要的,因为它不阻碍转动。这种铰在理论分析中常用来简化结构,比如静定结构的计算。想象一下门上的合页,它主要作用是允许门绕轴自由转动,而不传递巨大的力矩。

而塑性铰则完全是另一回事。它是在结构某个部位,由于受力超过了材料的屈服极限,该部位截面的弯矩达到了一个极限弯矩(Mp),并且在此之后,即使弯矩不再增加甚至有所减小,该截面仍然可以继续发生显著的转动。这个能够承受极限弯矩但又能自由转动的区域,就称为塑性铰。关键在于,塑性铰的形成意味着结构在此处丧失了承载能力的提高潜力,它成为了结构中转动最大的地方。塑性铰是结构从弹性阶段进入弹塑性阶段,甚至最终破坏的关键部位。它不是理想化的、没有摩擦和阻力的转动点,而是实实在在的、由材料屈服导致的转动机制。简单说,普通铰是“理想”的转动连接,而塑性铰是“现实”中因屈服而产生的转动“枢纽”。

理解这两个概念的核心区别在于:普通铰允许无阻碍转动且不关心弯矩大小,而塑性铰是在弯矩达到极限后允许转动,标志着结构承载能力的瓶颈。