杆端铰

杆端接头限制了从一个杆传递到其他杆的内力。接头只能布置在杆的端部，而不能沿杆的中部。

某些类型的杆已经配备了接头：例如，一个桁架杆不传递弯矩，而一个拉索杆既不传递弯矩也不传递横向力。这样的杆类型不能分配接头。输入被锁定。

“新建杆件铰”对话框

基础

“基础”选项卡管理基本的接头参数。

坐标系

杆端接头可以基于以下任一种轴系：

• 局部杆轴系 x, y, z
• 全局坐标系 X, Y, Z（可选剪刀接头）
• 自定义的轴系 U, V, W

通常接头是基于局部杆轴系。剪刀接头（见图 杆交叉）只能在全局或自定义的轴系中使用。

接头条件

接头条件分为“平移”和“旋转”自由度。前者描述沿局部或全局轴的位移，后者描述绕这些轴的旋转。

要定义一个接头，选中相应轴的复选框。勾号表示杆在或绕相应方向上的位移或旋转是可能的。然后，位移或旋转弹簧的常数将设置为零。您可以随时调整“弹簧常数”以模拟弹性接头。输入设计值的弹簧刚度。

在“非线性”列中，您可以精确地控制每个组件的内力传递。根据自由度，非线性列表中有相应的选项可供选择。

选择铰接非线性

固定，当内力为负或正时

这使您可以轻松控制杆端仅传递正或负的力矩或力。例如，选择“固定，当 N 正时”的 ux 接头意味着杆端只传递拉力（正），而不传递压力（负）。因此，当正常力为负时，接头生效。

在局部坐标系中，内力是基于局部 xyz 杆轴系。

如果选择其他非线性，可以在选项卡 部分活动、图表、摩擦 或 脚手架图表 中定义参数。

选项

“剪刀接头”可用于全局或自定义坐标系。使用它可以模拟穿过杆的交叉。

示例

四根杆在一个节点处相连。杆在其“穿过方向”传递弯矩，但不传递到另一对杆。在节点处，仅传递正常和横向力。

杆件交点使用剪刀铰

将接头分配给杆3和4或杆1和2。交叉的另一对杆不需要接头。

部分活动

接头组件的“部分活动”作为杆端接头的非线性特性（见图 选择接头非线性) 可用。

定义铰的部分作用

为“负区间”和“正区间”设置接头的作用。在“类型”列表中可以选择几种接头作用的标准。

• 完全：通过接头完全允许的位移或旋转。
• 固定至释放位移/释放旋转：接头仅在某一特定位移或旋转内有效。超过此限值，将产生一个固定连接或嵌入。
• 超过释放力/释放弯矩时破裂：接头仅在某一特定力或弯矩内生效。超出时接头失效，不再传递内力。
• 超过释放力/释放弯矩时流动：接头仅在某一特定力或弯矩内生效。超出时，变形增加，但不再增加内力。
• 弹簧失效：在一个具有弹簧刚度的接头中，接头的组件不再有效。

大多数接头类型可以与“滑移”组合使用，这样接头只有在某一特定位移或旋转后才生效。

图表

接头组件的“图表”作为接头的非线性特性（见图 选择接头非线性) 可用。

定义杆端铰的非线性

在“位移”或“旋转”列中设置工作图的定义点的数量以及相应的值。在“力”或“弯矩”列中，您可以将位移或旋转的横坐标值分配给接头力或弯矩。

对于“图表开始”和“图表结束”，有以下标准可供选择：

• 破裂：接头仅在力或弯矩的最大值内生效。超过最大值，完全接头作用实现。不再传递内力。
• 流动：接头仅在力或弯矩的最大值内有效。超过最大值，变形增加，但不再增加内力。
• 连续：在定义区域之外使用最后一阶段的弹簧常数。
• 撞击：可允许变形被限制在最大位移或旋转。超过时，接头作用被取消，固定连接或嵌入生效。

摩擦

在“非线性”列表中有四种选择，用于定义一个平动接头的“摩擦”，具体取决于另一个接头组件（见图 选择接头非线性)。

定义摩擦系数

传递的接头力与作用在另一方向上的正常或横向力相关。根据在“基础”选项卡中的选择，摩擦可能依赖于一个或两个剪应力。接头摩擦力与正常力或横向力之间的关系如下：

塑性

塑性接头特性在推覆分析中很重要。在非线性作用的接头组件的“塑性”选项下，有四种选择（见图 选择接头非线性)：

• 双线性
• 图表
• FEMA 356 | 刚性
• FEMA 356 | 弹性

定义具有双线性属性的塑性铰

在“内力”/“内力”_流动和“δ / δ_流动”或“φ / φ_流动”列中设置塑性区域的关键值。例如，当 M_y / M_y,流动 值为 1.27 时，截面在超过塑性弯矩时开始流动。超过 127%的塑性承载能力时，杆断裂。

塑性极限内力由杆的截面特性自动计算。

杆长度对塑性接头的刚度计算有影响。通常情况下，接头的默认长度是指分配接头的杆的长度。如果需要，您可以为接头指定一个“自定义杆长度”。

接受标准

在底部部分，您可以设置流动标准的限制，用于建筑物的安全性。例如，对于钢结构部件，这些标准在 ASCE 标准 FEMA 356 [1] 表 5-5 中进行了规定。对于 φ / φ_流动 值为 6.000 的情况，当塑性变形达到屈服变形的六倍时，达到“生命安全”的临界值。

接受标准的区域也在图表中显示。

在两种塑性 FEMA 选项之一中，接受标准根据美国标准的规定预设。您可以根据需要修改这些标准，勾选“用户定义”复选框。

按照 FEMA 356 定义塑性铰

在列表中设置“组件类型”。原件和次要组件的接受标准在[1] 表 5-5 中规定。

在RFEM 6 中的塑性接头的专业文章中有如何为推覆分析使用塑性接头的描述。

脚手架图表

接头组件的“脚手架图表”作为接头的非线性特性（见图 选择接头非线性) 可用。这允许您描述两个杆之间带内管芯的插管接头的机械作用。替代模型根据杆端的压力状态，通过外压管和额外的内部管芯传递弯矩。

您可以分别在“脚手架图 | 内管”和“脚手架图 | 外管”选项卡中描述接头特性。

定义外管的脚手架图

要定义参数，请参阅图表部分提供的选项。