李宁

摘    要：本文介绍了弹塑性纤维梁柱单元，并以带有柔性矩形墩的悬臂梁桥为例进行动力弹塑性时程分析。结果表明：桥墩的塑性变化是从墩顶和墩底向墩身中部扩展的。在此基础上，分析了纤维截面划分、纤维单元塑性铰的数量对结果的影响。

关键词：弹塑性时程分析;塑性铰

1   引言

近年来，地震繁发。在地震作用下，桥梁结构往往进入弹塑性状态。常规的弹性计算，不能反映结构的非线性特征。设计规范采用综合影响系数或强度折减系数来考虑结构的弹塑性行为及材料的超强性能，但这种经验的参数选取缺乏令人信服的依据。因此，在地震作用下，合理、正确地模拟钢筋混凝土墩柱的弹塑性行为是非常有必要的。对弹塑性行为的描述有基于实体的微观模型和基于弹塑性梁单元的宏观模型。其中后者概念清晰，分析时间短，其结果在某些程度上更准确。目前我们进行弹塑性分析时常用的三种单元：基于刚度法的纤维梁柱单元、基于柔度法的纤维梁柱单元及带塑性铰的梁柱单元。基于集中铰模型的杆系有限元分析方法需要预先定义塑性铰及其位置，并给定塑性铰的滞回曲线。滕军等在文献中提出了这种分析模型存在的问题： （ⅰ）塑性铰长度取值问题;（ⅱ）尽管拥有大量的试验数据，塑性铰的滞回曲线关系还是不易确定。聂利英等在文献中对基于刚度、柔度的纤维单元进行了讨论，并详细给出基于柔度法建立纤维单元的有限元方程式。……