Plastic hinge

Пластический шарнир в железобетоне в Sofistik

В Sofistik физическая нелинейность железобетонных конструкций, заданных стержневыми элементами, может быть реализована двумя способами:

• Непосредственно заданием физической нелинейности в стержне. Задается командами SYST NONL и NSTR KMOD в модуле ASE. В процессе расчета строятся секущие модули либо идет обращение к модулю AQB. Данный способ не поддерживает циклы загрузки-разгрузки, поэтому не применим к расчету на сейсмику.
• Введением пластических шарниров в узлы стержней. В модуле AQUA (Work Law в SSD ) задается кривая или семейство кривых зависимости момент-угол поворота при разных уровнях продольной силы. Пластические шарниры вставляются в узлы стержневых элементов в SOFIMSA или SOFIMSHC. В ASE данный вид нелинейности включается командой SYST NONL. При задании семейства кривых в процессе расчета происходит интерполяция между разными уровнями продольной силы. Данный способ возможно использовать в расчетах на сейсмическое воздействие по акселлерограмме.

Для удобства задания пластических шарниров в Sofistik имеется задача Concrete Plastic Hinge в SSD.

Этот инструмент создает семейство кривых пластических шарниров в задачах Work Law, в зависимости от уровней продольной силы.

Принцип работы этого элемента состоит в линейной работе стержневого элемента до достижения момента пластичности, после чего включается пластический шарнир в узле и дальнейшее увеличение нагрузки ведет к работе в соответствии с кривой, заданной в Work Law. По умолчанию создается абсолютно пластичный шарнир, как показано на рисунке выше. То есть при достижении момента пластичности увеличение угла поворота происходит без увеличения изгибающего момента вплоть до достижения момента разрушения и выхода на ниспадающую ветвь. Можно задать коэффициент упрочнения, чтобы горизонтальная линия имела наклон.

В справке CSA Sofistik рекомендуется задавать коэффициент понижения жесткости в самом стержневом конечном элементе EI_eff.