G.17.4.1.6 框架单元塑性铰属性
框架单元的离散塑性铰属性通常依据 FEMA-356标准确定。根据FEMA 356第5.5.2.2.2节，对于钢框架构件，若无法采用由试验或分析得到的力‑变形关系，应采用下图所示的通用荷载‑变形曲线，其a、b、c如表1.5.6和1.5.7取值。可按如下规定修正该曲线，以考虑构件的应变硬化效应：
- 梁和柱的应变硬化刚度可取弹性刚度的 3%，除非试验数据证明更大的应变硬化刚度是合理的；
- 当节点域发生屈服时，节点域的应变硬化刚度应取弹性刚度的 6% ，除非试验数据能证明采用更大值是合理的。
- 点A是原点
- 点B代表屈服点。在达到点B之前，塑性铰不产生任何变形；无论 B 点对应的变形值如何规定，均将其中 C、D和E的位移（旋转或轴向伸长，视情况而定）中减去。塑性铰仅表现出超出 B 点的塑性变形。
- 点C代表塑性铰的极限承载力。从该点开始，塑性铰发生强度退化（开始卸荷），直到达到点D。
- 点D代表塑性铰的残余强度。超过 D 点后，构件仍保持一定强度直至 E 点。
- 点E代表完全失效。当变形超过 E 点时，塑性铰的承载力将降至零。
图1-6中的参数 Q 和 Q CE (Qy)分别是构件广义荷载和构件广义预期强度。对于梁和柱，θ是梁或柱的弹性和塑性总旋转，θy为屈服转角。对于支撑构件，Δ是总弹性和塑性位移，Δy是屈服位移。
允许使用方程(1-6-1)和(1-6-2)计算屈服转角θy，其中预期反弯点分别发生在梁或柱的中部。
对于梁：
θy = Z·FyeLb /(6·EIb)
( (1-6-1))对于柱：
θy = Z·FyeLc /(6·EIc) (1 - P/Pye)
( (1-6-2))Q 和 QCE分别为构件广义荷载和构件广义预期强度。对于梁和柱的受弯作用，QCE指的是塑性抗弯承载力，应按公式(1-6-3)和(1-6-4)计算：
对于梁：
QCE = MCE = Z·Fye
( (1-6-3))对于柱：
QCE = MCE = 1.18·Z·Fye (1 - P/Pye)
((1-6-4))where
- E
- 弹性模量
- Fye
- 材料预期屈服强度
- I
- 惯性矩
- Lb
- 梁长度
- Lc
- 柱长度
- MCE
- 构件或节点的预期抗弯强度，kip-in.
- P
- 构件轴力
- Pye
- 构件预期轴向屈服力 = AgFye
- Q
- 构件广义荷载
- QCE
- 构件广义预期强度 = 有效预期强度，定义为同类构件屈服强度 Qy 的统计平均值，并包括应变硬化与塑性截面发展效应。
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