塑性内力重分布的特点

塑性内力重分布是指在超静定结构进入非弹性工作阶段时,由于材料进入塑性变形状态,导致结构的内力分布发生显著变化的现象。这一特点主要体现在以下几个方面:
1. 内力分布不均匀性:在弹性阶段,结构的内力分布相对均匀,但当结构进入塑性阶段,部分构件的应力可能达到或超过其屈服强度,导致这些构件的内力显著增大,而其他未达到屈服的构件内力则相对减小。这种不均匀性是塑性内力重分布最显著的特征。
2. 塑性铰的出现:在塑性内力重分布过程中,结构中会出现塑性铰,即那些在屈服后能够承受较大弯矩的截面。塑性铰的出现使得结构的内力重新分配,通常会导致结构的某些部分承受更大的内力,从而影响结构的整体性能。
3. 内力与位移的关系:在弹性阶段,内力与位移之间呈线性关系,而在塑性阶段,这种关系变为非线性。塑性内力重分布使得结构的位移响应更加复杂,尤其是在塑性铰附近,位移可能迅速增大。
4. 材料非线性:塑性内力重分布是由于材料进入塑性状态,材料的行为表现出明显的非线性。这种非线性主要体现在材料的应力-应变关系上,随着应变的增加,材料的应力不再线性增加,而是呈现出屈服后的强化现象。
5. 结构承载能力的提高:虽然塑性内力重分布可能导致部分结构的内力增大,但由于塑性铰的形成,结构整体上可能表现出更好的承载能力。这是因为在塑性阶段,结构能够利用材料的强化特性,通过塑性变形来吸收更多的能量。
6. 结构安全性的影响:塑性内力重分布对结构的安全性有重要影响。如果设计不当,可能会导致结构在塑性变形过程中失去稳定性,从而引发破坏。因此,在进行结构设计时,必须充分考虑塑性内力重分布的影响,确保结构在进入非弹性工作阶段时仍具有足够的承载能力和稳定性。
总之,塑性内力重分布是超静定结构在非弹性工作阶段的重要现象,其特点对结构设计和安全评估具有重要意义。