静力弹塑性分析方法

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1、静力弹塑性分析方法（pushover法）的确切含义及特点结构弹塑性分析方法有动力非线性分析（弹塑性时程分析）和静力非线性分析两大类。动力非线性分析能比较准切而完整的得出结构在罕遇地震下的反应全过程，但计算过程中需要反复迭代，数据量大，分析工作繁琐，且计算结果受到所选用地震波及构件恢复力和屈服模型的影响较大，一般只在设计重要结构或高层建筑结构时采用。静力弹塑性分析方法，是对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性变形分析的一种简化方法，从本质上说它是一种静力分析方法。具体地说，就是结构计算模型上施加按某种规则分布的水平侧向力，单调加载并逐

2、级加大；一旦构件开裂（或屈服）即修改其刚度（或使其推出工作），进而修改结构总刚度矩阵，进行下一步计算，依次循环直到结构达到预定的状态（成为机构、位移超限或达到目标位移），从而判断是否满足相应的抗震能力要求。静力弹塑性分析方法（pushover法）分为两个部分，首先建立结构荷载－位移曲线，然后评估结构的抗震能力，基本工作步骤为：第一步：准备结构数据：包括建立模型、构件的物理参数和恢复力模型等；第二步：计算结构在竖向荷载作用下的内力。第三步：在结构每层质心处，沿高度施加按某种规则分布的水平力（如：倒三角、矩形、第一振型或所谓自适应

3、振型分布等），确定其大小的原则是：施加水平力所产生的结构内力与第一步计算的内力叠加后，恰好使一个或一批构件开裂或屈服。在加载中随结构动力特征的改变而不断调整的自适应加载模式是比较合理的，比较简单而且实用的加载模式是结构第一振型。第四步：对于开裂或屈服的杆件，对其刚度进行修改，同时修改总刚度矩阵后，在增加一级荷载，又使得一个或一批构件开裂或屈服；不断重复第三、四步，直到结构达到某一目标位移（当多自由度结构体系可以等效为单自由度体系时）或结构发生破坏（采用性能设计方法时，根据结构性能谱与需求谱相交确定结构性能点）。对于结构振型以第

4、一周期为主、基本周期在2s以内的结构，pushover方法能够很好地估计结构的整体和局部弹塑性变形，同时也能揭示弹性设计中存在的隐患（包括层屈服机制、过大变形以及强度、刚度突变等）。在实际计算中必须注意一下几个问题：（1）、计算模型必须包括对结构重量、强度、刚度及稳定性有较大影响的所有结构部件。（2）对结构进行横向力增量加载之前，必须把所有重力荷载（恒载和参加组合的活荷载）施加在相应位置。（3）结构的整体非线性及刚度是根据增量静力分析所求得的基底剪力－顶点位移的关系曲线确定的。（4）在某些情况下，静力弹塑性分析不能准确反映可能

5、出现的破坏模式，因此需采取修正及采用两种横向分布模式。对于计算步骤中的问题，由于牵扯大量图片及计算公式，这里就不在详细说明了。对正在做PUSHOVER的朋友们可以给我留言交流。静力非线性（Pushover）分析　　静力非线性（包括pushover）分析是一个强有力的功能，仅提供在ETABS非线性版本中。除了为基于抗震设计性能执行Pushover分析外，此功能还可用于执行常规静力非线性分析和分段式（增加）构造的分析。　　执行任何非线性将花费许多时间与耐性。在执行静力非线性分析前，请仔细阅读下列全部信息。要特别注意其中的重要事项。

6、　　非线性　　静力非线性分析中可以考虑几类非线性特征。　　在框架/线单元中不连续的用户定义铰的材料非线性。铰沿着任何框架单元长度指定到任何位置数上（参见线对象的框架非线性铰指定）。非耦合弯矩、扭矩、轴力和剪力铰是有效的。也有根据铰位置上的交互作用轴力和弯矩所屈服的耦合P-M2-M3铰。在相同的位置可存在多于一种的铰类型。例如，可以指定一个M3（弯矩）和一个V2（剪力）铰到框架单元的相同端部。所提供的默认铰属性是基于ATC-40和FEMA-273标准的。　　在连接单元中材料的非线性。有效非线性特征包括沿任何自由角度的缝隙（仅压力

7、）、hook（仅张力）、单轴塑性，以及两种基本隔震器类型（双轴塑性和双轴磨擦/摆动）（参见线对象的连接属性指定）。连接阻尼属性在静力非线性分析中没有效应。所有单元中的几何非线性。可以选择仅考虑P-△效应或考虑P-△效应加上大位移（请参见几何非线性效应）。大位移效应考虑变形配置的平衡，并允许用于大平移和旋转。但是，每个单元中的应变被假设保留为小值。　　分段（顺序）施工。在每个分析工况中，可按阶段施工顺序添加或删除构件（请参见静力非线性分段施工）。　　分析工况　　静力非线性分析可由任何数量的工况组成。每个静力非线性工况在结构中可有

8、不同的荷载分布。例如：典型静力非线性分析可由三种工况组成。第一种为结构应用重力荷载，其次为在结构的高度上应用一个横向荷载分布，第三种将在结构高度上应用另一个横向荷载分布。　　静力非线性工况可从零初始状态开始，或从前一工况末的结果开始。在前一例子中，重力工况将从零初始状态开始，