塑性鉸

因此，當截面彎矩達到極限彎矩時，這種截面稱為塑性鉸。塑性鉸與普通鉸的相同之處是鉸兩邊的截面可以產生有限的相對轉角。

結構鉸：用來連接兩個固體，並允許兩者之間做轉動的連接，傳遞剪力和軸力，不傳遞彎矩。

鉸鏈可能由可移動的組件構成，或者由可摺疊的材料構成。最常見的是門窗上安裝的鉸鏈.

1）塑性鉸的存在條件是因截面上的彎矩達到塑性極限彎矩，並由此產生轉動；當該截面上的彎矩小於塑性極限彎矩時，則不允許轉動。因此，塑性鉸可以傳遞一定的彎矩，而在結構鉸中彎矩為零，不能傳遞彎矩。

2）結構鉸為雙向鉸，即可以在兩個方向上產生相對轉動，而塑性鉸的轉動方向必須與塑性彎矩的方向一致，不允許與塑性鉸極限彎矩相反的方向轉動，否則出現卸載使塑性鉸消失。所以塑性鉸為單向鉸。

塑性鉸是與理想鉸相比較而言，理想鉸不能承受彎矩，而塑性鉸能夠承受彎矩，其值即為塑性鉸截面的極限彎矩。對於超靜定結構，由於存在多餘聯繫，某一截面的縱向鋼筋屈服，即某一截面出現塑性鉸並不能使結構立即成為破壞結構，還能承受繼續增加的荷載.當繼續加荷時，先出現塑性鉸的截面所承受的彎矩維持不變，產生轉動，沒有出現塑性鉸的截面所承受的彎矩繼續增加，直到結構形成幾何可變機構。這就是塑性變形引起的結構內力重分佈，塑性鉸轉動的過程就是內力重分佈的過程。根據超靜定結構塑性鉸的以上特性，可以解決工程中遇到的一些具體問題。

由圖1可以看出，隨著荷載的增加，鋼筋達到屈服，此時，截面的承載能力雖然仍能有所提高，但相應的曲率增

長非常迅速(如圖中的水平區段)。這意味著在截面承載能力增長不大的情況下，相對轉角在此點出現急劇的增長。此時該截面相當於一個能轉動的鉸，對這一塑性變形集中發生的區域，在桿繫結構中稱為塑性鉸。塑性鉸與理想鉸不同，表現在：①塑性鉸不是集中於一點，而是形成在一定的範圍，只是為了簡化，在計算上通常認為集中於一個截面；②理想鉸不能承受彎矩，而塑性鉸能夠承受彎矩，其值即為截面的極限彎矩；③塑性鉸只能沿彎矩作用方向發生單向轉動，其轉動能力受到縱向鋼筋配筋率和混凝土極限壓應變的限制，即塑性鉸的長度、轉角具有一定限值。但是，由於梁端彎矩的減小，使塑性鉸在柱邊梁端形成，常引起以下3個問題：

(1)梁端塑性鉸的形成，常使非彈性變形伸入節點域，減弱了梁對柱節點域混凝土的約束，從而降低了節點的抗剪和有效剛度。

(2)為了限制節點內強度和剛度的降低程度，在節點內需配置高配筋率的橫向鋼筋，或在節點內配置斜向交叉鋼筋。

(3)柱邊梁端的破壞，可能使節點同時破壞。

現有的橋墩塑性鉸長度公式絕大多數都是在Park 和Paulay提出的墩頂位移計算模型基礎上推導而來的。如果橋墩高度、塑性位移和塑性曲率已知，就可由式(1)導出相應的塑性鉸長度 ，其表達式如下

(1)

因此，確定試驗塑性鉸長度就轉化為如何確定試驗橋墩的塑性曲率和塑性位移。本文的試驗塑性鉸長度也將由式(1)導出，應該注意的是，墩頂極限位移Δu包含了彎曲變形、剪切變形和縱筋滑移變形等三部分的貢獻；故用式(1)計算試驗塑性鉸長度時，隱含了將剪切變形和縱筋滑移變形對墩頂位移的貢獻轉化為等效彎曲變形的假定。