三维钢筋混凝土高层框架结构Pushover分析方法的保证率研究

摘要

近年来，国内外许多学者对于基于性能抗震设计理论的核心方法的Pushover分析方法做了许多的拓展研究，以期该方法得到进一步的推广，也取得了一定的成果，这其中就包括对高层结构的Pushover分析研究。但是目前看来，高层结构的Pushover分析研究仍旧有很多不足和弊端，仍然有很多的问题需要解决，譬如如何考虑现浇楼板和楼梯建模对分析结果的影响、如何考虑地震的随机性和不确定性等一系列的不稳定因素。所以，高层结构的确定性Pushover分析方法还是很有必要对其进行多方面的研究。
　　本文一开始就列举了国内外关于Pushover分析方法以及高层结构Pushover分析的研究现状，并且着重介绍了Pushover分析方法的基本理论、不同侧向力分布载模式和SA02000程序关于Pushover的分析，还提出了Pushover实际需求谱分析方法的基本原理和一般步骤。
　　接着，通过数值模拟分析来详细介绍了一般多层框架结构和高层框架结构Pushover分析方法的异同点，以及考虑现浇楼板和楼梯建模对高层框架结构Pushover分析的影响。然后为了能更准确地进行高层结构的Pushover分析，本文还介绍了考虑高阶振型的Pushover分析方法，其中利用了MatLab软件编程和SAP2000程序相结合，实现了本文高层框架结构Pushover分析方法的MPA法侧向力加载模式。并讨论了不同的加载模式对于高层框架结构Pushover分析的优劣性。
　　最后利用了一个10层三维高层框架模型，系统地分析了三维高层框架结构在各类场地条件下的确定性Pushover分析和Pushover实际需求谱分析的顶点位移。再统计出两者的相互关系，根据统计结果得出确定性三维高层框架结构Pushover分析方法的保证率和适用性。最终结果显示:当结构在地震作用下的变形进入弹塑性状态，则高层结构确定性Pushover分析方法的保证率较高，即高层结构Pushover分析方法得出的结果是可靠的;若在地震作用下，结构的变形始终是弹性的状态，则高层结构Pushover分析方法结果保证率较低，分析出来的结果是不安全的。综上所述，三维高层框架结构Pushover分析方法是一种弹塑性分析方法，不适用于静力弹性分析。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 抗震性能设计原理

1．2．1 结构抗震设计的性能目标

1．2．2 结构抗震设计的性能评估

1．3 Pushover分析方法的研究现状

1．3．1 国外pushover分析方法研究现状

1．3．2 国内Pushover分析方法研究现状

1．4 Pushover分析方法的不足及发展方向

1．5 本文主要研究内容

第2章 高层结构Pushover分析方法基本理论

2．1 概述

2．2 Pushover分析方法的原理

2．2．1 Pushover分析方法的基本知识

2．2．3 Pushover与FEMA 356及ATC-40概述

2．2．4 Pushover的目标位移求解方法

2．2．5 Sap2000程序中的本构关系和塑性铰

2．2．5 UBC规范反应谱与中国规范反应谱参数转换

2．3 高层结构Pushover分析考虑高阶振型综述

2．3．1 概述

2．2．2 侧向力荷载模式

2．4 Pushover实际需求谱分析方法

2．4．1 概述

2．4．2 时程分析和实际需求谱pushover分析实例

2．5 本章小结

第3章 高层框架结构Pushover分析方法实例模型和对比分析

3．1 概述

3．2 高层框架结构和多层框架结构的Pushover对比分析

3．2．1 模型参数及配筋信息

3．2．2 分析和结果讨论

3．3 高层框架结构Pushover分析考虑楼板影响的对比分析

3．3．1 概述

3．3．2 现浇楼板对于高层结构Pushover分析的实例分析

3．4 考虑楼梯建模对高层框架结构Pushover分析的影响

3．4．1 概述

3．4．2 分析和结果讨论

3．5 不同加载模式对高层结构Pushover分析的影响

3．5．1 概述

3．5．2 MPA法加载模式在本文中的实现本节使用到的几种加载模式

3．5．3 分析和结果讨论

3．6 本章小结

第4章 三维高层框架结构的Pushover分析顶点位移的保证率分析

4．1 概述

4．2 各类条件下的三维高层框架结构

4．3 确定性Pushover分析的性能点

4．4 高层框架结构Pushover分析方法的保证率

4．5 研究和结果统计

4．6 本章小结

结论与展望

参考文献

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文

致谢