塑性铰英文解释翻译、塑性铰的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 plastic hinge

分词翻译：

塑的英语翻译：

model; mold

铰的英语翻译：

bore with a reamer; ream

专业解析

塑性铰（Plastic Hinge）是结构工程和材料力学中的重要概念，指结构构件（如梁、柱）在承受荷载时，局部区域因应力超过材料屈服强度而发生不可恢复的塑性变形，从而形成类似铰链的转动能力区域。其核心特征如下：

一、中文术语解析

塑性（Plasticity）
指材料在卸载后不能完全恢复原状的特性，区别于弹性变形。当截面应力达到屈服极限时，材料进入塑性状态，产生永久变形。
铰（Hinge）
在力学中象征可自由转动的连接点。塑性铰并非真实铰链，而是构件因塑性变形积累形成的等效转动区域，允许截面发生有限转动。

二、英文对应概念：Plastic Hinge

定义：A section in a structural member where bending moment reaches theyield capacity, enabling rotation without significant increase in moment resistance .
关键特性：
- 弯矩饱和：截面弯矩达到极限抗弯承载力（(M_p)），形成 (M-theta) 曲线中的“平台段”。
- 转动能力：在保持承载力基本不变的前提下，截面可发生塑性转动（(theta_p)），耗散地震能量。
- 位置固定：通常出现在弯矩最大处（如梁端、柱脚），随荷载增大可能形成多个塑性铰。

三、工程意义与设计应用

结构耗能机制
塑性铰是结构延性设计的核心，通过可控塑性变形吸收地震能量，避免脆性破坏。例如，在框架结构中设计“强柱弱梁”，迫使梁端先于柱端形成塑性铰。
极限状态标志
塑性铰的充分发展标志着结构达到承载能力极限状态，需满足：

[ thetap geq theta{u} - theta_{y} ]

其中 (theta_u) 为极限转角，(theta_y) 为屈服转角。
破坏模式控制
钢筋混凝土结构中，通过配筋约束（如箍筋加密）提升塑性铰区混凝土的极限压应变，防止过早压溃。

权威参考来源

理论定义
Chen, W.F. & Lui, E.M. Structural Stability: Theory and Implementation. Elsevier. （塑性铰的力学模型与转动能力分析）

设计规范
American Concrete Institute (ACI). ACI 318-19: Building Code Requirements for Structural Concrete. （第18章：抗震设计中的塑性铰区配筋要求）

工程应用
Federal Emergency Management Agency (FEMA). FEMA P-1050: Seismic Design of Steel Structures. （第7章：塑性铰在钢框架抗震设计中的实现方法）

材料行为
Callister, W.D. Materials Science and Engineering: An Introduction. John Wiley & Sons. （第8章：材料塑性变形机制与屈服准则）

四、与普通铰的区别

特性	塑性铰	理想铰
转动机制	需持续弯矩维持转动	零弯矩自由转动
变形恢复	不可恢复的塑性变形	可恢复的弹性变形
能量耗散	通过滞回耗能	无能量耗散
存在条件	仅在极限荷载下出现	始终存在

塑性铰是结构延性失效模式的物理体现，其设计直接关系到建筑在大震中的安全性。工程师通过控制塑性铰的位置、转动能力和数量，实现“损伤可控”的抗震目标，体现了现代结构设计中以柔克刚的智慧。

网络扩展解释

塑性铰是结构工程中的重要概念，特指构件在达到塑性变形阶段后形成的特殊受力区域。以下从定义、特性、与理想铰区别及工程应用四个方面进行解释：

一、定义与形成机理

塑性铰是结构构件（如梁、柱）截面在弯矩作用下，受拉区钢筋屈服后形成的局部可转动区域。当截面弯矩达到极限弯矩时，材料进入塑性阶段，此时该区域虽产生不可逆变形，但仍能维持承载能力，并允许相邻截面产生有限相对转角，形成类似铰接的力学行为。

二、核心特性

有限转动能力：在保持极限弯矩的同时，可产生0.01-0.03弧度的转角（与配筋率、材料性能相关）；
弯矩维持特性：塑性铰形成后，截面弯矩不再增加，但转动能力持续存在；
区域化分布：并非集中于一点，而是分布在构件长度约(1~2)倍截面高度的范围内；
能量耗散机制：通过塑性变形吸收地震能量，是抗震设计的关键环节。

三、与理想铰的对比

特征	塑性铰	理想铰
弯矩承载	可承受极限弯矩	不能承受弯矩
转动方向	单向（仅弯矩作用方向）	自由双向转动
分布范围	局部区域（非点状）	理想几何点
材料状态	材料已进入塑性阶段	无材料变形要求

四、工程应用要点

抗震设计：通过“强柱弱梁”原则，引导塑性铰优先在梁端形成，避免柱铰导致结构倒塌；
内力重分布：在超静定结构中，塑性铰的出现使弯矩向未屈服截面转移，提高结构承载力；
弯矩调幅设计：利用塑性铰特性，允许减小弹性计算弯矩值（通常调幅幅度不超过30%）；
破坏预警机制：塑性铰的可见变形为结构破坏提供明显预警，符合“延性破坏”设计要求。

公式表达（截面极限弯矩）： $$ M_u = A_s f_y left( d - frac{a}{2} right) $$ 其中：$A_s$为钢筋面积，$f_y$为屈服强度，$d$为有效高度，$a$为受压区高度。

需注意塑性铰的转动能力受混凝土极限压应变（约0.003-0.004）和钢筋延性限制，设计中需通过配筋率控制（如ρ≤0.75ρ_bal）保证足够延性。