结构塑性分析

结构塑性分析包括弹塑性分析和塑性极限分析两类。在这两类分析中，都要为结构的材料选用反映材料塑性性质的力学模型。有些力学模型还反映材料的弹性性质，如理想弹塑性模型和硬化弹塑性模型，它们用于结构的弹塑性分析。有的力学模型则不计材料的弹性，如理想刚塑性模型促适钱保弱点红，主要用于结构的塑性极限分析。

• 中文名称 结构塑性分析
• 包括 弹塑性分析
• 用于 结构的塑性极限分析
• 荷载 增加到一定程度

简介

　　处于弹塑性阶段或达到塑性极限状态的结构的力学分析。

　　当荷载增加到一定程度，受来自载结构的某些区域内会产生塑性变形。

　　塑性变形是不随荷载的卸除而消失的永久变形，它所发生的区域称为塑360百科性区。允许结构中出现一定范围的塑性区，一般并不会况略铁导致结构破坏，而能更充执分地利用结构的材料，并相应地提初差混旧故古高结构的承载能力。

呼爱福误呼认独血单的拉　　屈服条件是材料或构件产生塑性变形的条件，可用应力或内力的函数表示。它是进行结构塑性分析所必需的。在有些情况下，还要用到塑性本构关系，如塑性全量理论或塑性增量理论的本构关系。

　　弹塑性分析当结构受荷载的作用而产生塑性变形，进入弹塑性阶段时，随着塑性区的发展结构的应力、应变和位移不断地发生重分布。

　　结构的弹塑性分析就是分析这种发展和洲部北征笔林息重分布的全过程。

　　分析是在弹性分析的基础上进行的。先根据屈服条件，确定使结构开始产生塑性变形的荷载。如果荷载继续增加，结构就处于弹塑性并存状态，分析时应对弹性区和塑性区分别建立弹性力学和塑性力学的方程，并在给定的条件下求解亚。

　　弹性区和塑性区的分界不是预先知道的，要采用连坏阿销灯续条件确定。结构的塑性区随荷载的增加而不断发展。如果采用理想弹塑性的力学模型，当塑性区发展到一定范围时原的万，结构就达到塑性极限状态。

　　这时荷载不增弦加而结构的变形可以任意增长，相应的荷载就是塑性极限荷载，可用以度量结构的承载能力。

　　如果在弹塑性阶段卸除全部荷载，结构内还有残余应力和残余应变存在，有时需要对它们进行分析，这也是弹塑性分析的内容。

　　弹塑性分析虽然考虑全面，但是计算工作量大，而且由定再于问题的非线性，解题时遇到数学上的困难很大。

　　因此，只有一些简单问题，如梁的弹塑性弯曲等，才有解析早杆严材了怀解。对于复杂问题，可以用数值方法(如有限元法)求解。

　　塑性急过沉极限分析由于结构的塑性极限荷载有重大意义，已发展了专门、直接的计算方法，即塑性极限分析。

　　分析时采用理想刚塑性的力学模型。根据塑性极限条件，或假设静力可能的应力(内力)场，用静速剂讲几跑洲力法计算塑性极限荷报入聚载的下限，或假设机动可能的位移场，用机动法计算塑性极限荷载的上限。

　　如果机动法求得的上限和静力法求得的下走调余城触随操额商基值限相等，则它们就是完全解的塑何肉青径们才死支式性极限荷载，并和应用弹塑性分析所得的解相同。进行塑性极限分析，可以避开弹塑性分析的复杂计算。这种方法主要用于梁、刚梁和板等结构。

　　水利工程中的应用重要的实例有:地下洞室围岩的弹塑性分析，含有软弱夹层育侵甲带啊远台阳粮国的复杂地基的弹塑性分析等见请。这些弹塑性分析大都是用有限元法在电子计算机上进行的。

　　所得的结果可用于确定地下洞室的支护，评估复杂地基的稳定性。塑性极限分析常用于地基极限承载力的确定。

参考书目

　　徐秉业、刘信声编著:《结构塑性极限分析》，中国建筑工业出版社，北京，1985。

　　P.G.霍奇著，蒋咏秋、熊祝华译:《结构的塑性分析》，科学出版社，北京，1966。(P.G.Hodge,Plastic Analysisof Structures,McGraw-Hill,New York,1959.)