Pushover方法改进加载模式及加载方式的讨论

摘要

基于性能的抗震设计方法与传统的基于承载力的抗震设计方法相比，前者能够全面评估结构在地震作用下的破坏程度，静力弹塑性分析方法（Pushover方法）是研究基于性能的抗震设计的一个重要手段。目前，国内外对于静力弹塑性分析法的研究主要集中于如何考虑高阶振型的影响以及考虑结构屈服后水平惯性力的重分布两方面，所有的加载方式几乎都是单侧加载方式，从而无法考虑加载历程、强震持续时间和地震累积损伤对结构的影响，已有的研究结果表明：能量的传递、转化与吸收是结构地震反应的基本特征。本文所采用的双向循环加载的推覆分析方法是基于传统的Pushover方法改进而来，此方法能够考虑位移加载历程，反映结构滞回耗能造成的累积损伤。本文主要通过位移和滞回耗能两方面对双向循环推覆分析方法和弹塑性动力时程分析方法进行对比研究，主要内容包括：将平面框架结构简化为等效单自由度弹塑性体系，分别对原结构和等效单自由度体系进行弹塑性动力时程分析，然后由等效单自由度弹塑性体系的分析结果反算出框架结构等效顶点位移时程，分析表明结构等效顶点位移时程与原结构顶点位移时程曲线走向大致相同，并且峰值相差不大，故可将结构等效顶点位移时程每一个峰值作为双向循环推覆的目标位移，进行双向循环Pushover分析；本文采用SAP2000所提供的Link 单元来模拟结构构件的非线性属性，因为Link单元是非线性单元，具有滞回特性，采用Pivot滞回模型作为构件的恢复力模型。通过双向循环推覆分析，可得到结构基底剪力-顶点位移滞回曲线、楼层位移和层间位移角、结构滞回耗能等结果，从而对结构的抗震性能进行综合评估。通过对平面框架结构算例进行双向循环推覆分析，并与传统Pushover分析、弹塑性动力时程分析得到的位移和滞回耗能结果对比，探讨了本文所提出方法的可行性与可靠性，本文结论对于Pushover加载模式的改进以及加载方式的讨论将为弹塑性静力分析方法在结构抗震分析中的应用提供新的研究思路。

目录

文摘

英文文摘

1 绪 论

2 框架结构弹塑性分析方法

3 结构分析模型及等效顶点位移时程的确定

4 双向循环加载Pushover分析方法

5 平面框架结构滞回耗能分析

6 结论与展望

致 谢

参考文献

附 录