静力弹塑性分析方法﹢Pushover﹢在高层结构中的应用.pdf

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1、2014年第3期·53·第40卷总第179期SichuanBuildingMaterials2014年6月DOI：10.3969/j.issn.1672-4011.2014.03.023静力弹塑性分析方法Pushover在高层结构中的应用曹汉涛(中国建筑设计咨询公司,北京100120)摘要:静力弹塑性(Pushover)分析法在高层结构的抗1基本原理震设计和结构性能评估中有着广泛的应用，本文给出了Pushover分析法的基本原理，并用该方法对某框架-剪力Pushover分析法的原理是先在结构上施加竖向恒载和墙

2、超限结构进行了分析。结果表明，Pushover法具有较高活载并保持不变,同时施加沿高度分布的某种水平荷载或的精确性，应用前景广泛，可为同类工程设计提供参考。位移作用,随着水平作用的不断增加,结构构件逐渐进入关键词:Pushover;抗震设计;超限高层建筑;静力弹塑性状态,结构的梁柱和剪力墙等构件出现塑性铰,最终塑性分析达到将结构推至某一预定的目标位移或使结构发生破坏然中图分类号:TU311.2文献标志码:A后停止增加侧向力,进而了解和评估结构在地震作用下的文章编号:1672-4011(2014)03-0053-02内力和

3、变形特性、塑性铰出现的顺序和位置、薄弱环节及可能的破坏机制,可以判断结构是否能经受得住未来可能PushoverAnalysisMethodand发生的地震作用,如不满足则对局部薄弱环节采取相应的ApplicationforTallBuildingStructure抗震加固措施。其主要过程如下：CAOHantao1)对结构进行在恒载、活载、风荷载和多遇地震作用(ChinaBuildingDesignConsultantsCo.,Beijing100120,China)下的内力分析和截面配筋设计;2)建立能力谱曲线。将地震作

4、用简化为沿高度分布的Abstract：Thepushoveranalysismethodhasbeenexten_某种水平荷载,并将其作用在结构的计算模型上,运用荷sivelyusedinearthquakedesignandevaluationoftallbuildings.载增量或以增量控制进行结构的非线性静力分析,直至结Itwasgiventhebasicprincipleofpushoveranalysismethod.Af_构顶点达到目标位移值得到结构基底剪力顶点位移曲线,terthatitwasanalyze

5、daframe-shearwallstructureanditbe_再将其转为谱加速度谱位移曲线即能力谱曲线;longstothetallbuildingbeyondcodelimitsbypushovermethod.3)建立需求谱曲线根据设防烈度场地类型设计地震分Theresultindicatesthatthepushoveranalysismethodcanevalu_组以及结构出现塑性变形后变化的阻尼比,通过反复迭代atetheinelasticbehaviorofregularstructurecredibl

6、y.The计算得到结构在某一水准地震的需求谱曲线;pushoveranalysismethodhashighaccuracyandwideforeground4)确定性能点。将得到的能力谱曲线和需求谱曲线画inapplication,canbeagoodreferenceforthesameproject.在同一坐标系中,两曲线的交点称为性能点,该点所对应Keywords：Pushover;seismicdesign;high-risebuild_的位移即为结构在该水准地震作用下的结构顶点位移,由ingbeyondcod

7、elimits;inelasticstaticanalysis此可确定对应的所加水平荷载值,然后查出结构在该水平荷载作用下的塑性铰分布内力和变形,这就是结构在该水0前言准地震作用下的塑性铰分布内力和变形;5)结构抗震性能评价。经分析后得到性能点时塑性铰建筑抗震设计规范和高层建筑设计规程均明确规定,分布、内力和变形作如下评价：层间位移角、最大层间位高层建筑结构宜进行罕遇地震下的弹塑性分析,而目前进移角是否满足抗震规范规定的弹塑性层间位移角限值;构行结构的弹塑性主要采用时程分析法,然而这种方法数据件的局部变形是否满足规范要求

8、。处理工作复杂,在工程实践中难以被广大工程技术人员所接受。近年来,静力弹塑性方法(Pushover)已成为应用广2工程概况泛的结构抗震设计和性能评估方法,静力弹塑性分析可以分析结构和构件的非线性变形性能,相对于时程分析法可某工程建筑高度181.1m,建筑高宽比为6.44,外轮廓以获得较为稳定的分析结果。由于计算原理清