靜力彈塑性分析方法

1、靜力彈塑性分析方法（pushover法）的確切含義及特點結構彈塑性分析方法有動力非線性分析（彈塑性時程分析）和靜力非線性分析兩大類。動力非線性分析能比較準切而完整的得出結構在罕遇地震下的反應全過程，但計算過程中需要反復迭代，數據量大，分析工作繁瑣，且計算結果受到所選用地震波及構件恢復力和屈服模型的影響較大，一般只在設計重要結構或高層建筑結構時采用。靜力彈塑性分析方法，是對結構在罕遇地震作用下進行彈塑性變形分析的一種簡化方法，從本質上說它

2、是一種靜力分析方法。具體地說，就是結構計算模型上施加按某種規(guī)則分布的水平側向力，單調加載并逐級加大；一旦構件開裂（或屈服）即修改其剛度（或使其推出工作），進而修改結構總剛度矩陣，進行下一步計算，依次循環(huán)直到結構達到預定的狀態(tài)（成為機構、位移超限或達到目標位移），從而判斷是否滿足相應的抗震能力要求。靜力彈塑性分析方法（pushover法）分為兩個部分，首先建立結構荷載－位移曲線，然后評估結構的抗震能力，基本工作步驟為：第一步：準備結構數據

3、：包括建立模型、構件的物理參數和恢復力模型等；第二步：計算結構在豎向荷載作用下的內力。第三步：在結構每層質心處，沿高度施加按某種規(guī)則分布的水平力（如：倒三角、矩形、第一振型或所謂自適應振型分布等），確定其大小的原則是：施加水平力所產生的結構內力與第一步計算的內力疊加后，恰好使一個或一批構件開裂或屈服。在加載中隨結構動力特征的改變而不斷調整的自適應加載模式是比較合理的，比較簡單而且實用的加載模式是結構第一振型。第四步：對于開裂或屈服的桿件

4、，對其剛度進行修改，同時修改總剛度矩陣后，在增加一級荷載，又使得一個或一批構件開裂或屈服；不斷重復第三、四步，直到結構達到某一目標位移（當多自由度結構體系可以等效為單自由度體系時）或結構發(fā)生破壞（采用性能設計方法時，根據結構性能譜與需求譜相交確定結構性能點）。對于結構振型以第一周期為主、基本周期在2s以內的結構，pushover方法能夠很好地估計結構的整體和局部彈塑性變形，同時也能揭示彈性設計中存在的隱患（包括層屈服機制、過大變形以及強

5、度、剛度突變等）。在實際計算中必須注意一下幾個問題：（1）、計算模型必須包括對結構重量、強度、剛度及穩(wěn)定性有較大影響的所有結構部件。（2）對結構進行橫向力增量加載之前，必須把所有重力荷載（恒載和參加組合的活荷載）施加在相應位置。析工況。靜力非線性分析工況完全獨立于所有ETABS中其它的分析類型。尤其是，任何為線性和動態(tài)分析執(zhí)行的初始PΔ分析在靜力非線性分析工況中沒有影響。只有線性模態(tài)形狀交互作用可在靜力非線性工況中用于荷載。靜力非線性分

6、析工況可被用于設計。通常把線性和非線性結果組合起來沒有意義，所以可以被用于設計的靜力非線性工況應包括所有的荷載、適當的尺度，它們可為設計檢查進行組合。荷載應用在給定的靜力非線性工況結構上的荷載分布，定義為下列的一個或多個項的成比例組合：任一靜載工況。在三個全局方向的任一方向上的勻加速度作用。在每個節(jié)點力對于從屬此節(jié)點的質量是成比例的，并在指定的方向上產生作用。任何特征或瑞茲模態(tài)的一個模態(tài)荷載。在每個節(jié)點的力與模態(tài)位移、模態(tài)角速度的平方（

7、w2）以及從屬此節(jié)點質量的乘積成比例，并在模態(tài)位移方向上作用。每個建筑構造方案的荷載組合是增加的，即如果是開始于前一個靜力非線性工況，它是對已經在結構上作用的荷載的額外補充。在單一工況下的分段施工期間，當被添加時，所指定的荷載應用到每個階段。如果在分段施工期間一個單元被刪除，則刪除全部被此單元攜帶的荷載（包括來自于以前工況的荷載）。荷載控制應用荷載有兩類明顯不同的控制。每個工況可使用一個不同的荷載控制類型。選擇通常根據荷載的物理性質與結

8、構的預期性能：力控制。應用全部指定的荷載組合。當已知荷載（如重力荷載），且預期結構能夠支承此荷載時，應當使用力控制。分段施工需要力控制。位移控制。結構中被監(jiān)控的單一位移分量（或成對位移）是被控制的。需要對荷載組合的數量增減，直到控制位移達到指定的數值為止。當找到了指定的位移（如抗震荷載）時，此處應用的荷載量事先是不知道的，或當結構可預期失去強度或變成不穩(wěn)定時，應使用位移控制。位移控制不能用于分段施工。分析結果從靜力非線性分析中可獲得幾種

9、輸出類型：基底反力和監(jiān)控的位移可以被出圖。沿Pushover曲線上每個點的基底反力vs監(jiān)控的位移數值表格，連同超過其鉸屬性強制位移曲線上某些控制點的鉸數量表格，可在屏幕上查看、打印或保存為文件?；追戳s監(jiān)控的位移可按ADRS格式出圖，此處垂直軸是譜加速度，而水平軸是譜位移。需要的譜可在出圖上被重疊。將能力譜（ADRS能力與需求曲線）、有效周期與有效阻尼的數值制成表格，以在屏幕中進行查看、打印或保存為文件。鉸排列的順序與每個鉸的色標狀