Pushover分析方法的改進(jìn)研究.pdf

1、如何選擇合適的工程結(jié)構(gòu)抗震分析和設(shè)計方法一直是地震工程領(lǐng)域引入關(guān)注的重要問題。隨著基于性態(tài)抗震設(shè)計思想的提出和發(fā)展，作為一種簡化的實現(xiàn)性態(tài)設(shè)計分析的方法，Pushover方法引起了廣大學(xué)者和工程人員的興趣，并得到了廣泛的研究。本文針對以往Pushover方法的研究中存在的缺點和不足，對Pushover方法進(jìn)行了改進(jìn)，主要包括對模態(tài)Pushover方法的改進(jìn)、對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)Pushover位移反應(yīng)的修正、Pushover荷載模式與結(jié)

2、構(gòu)性態(tài)指標(biāo)相關(guān)性的探討、基于模態(tài)Pushover分析方法確定結(jié)構(gòu)滯回耗能計算四個方面的問題。本研究主要內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　 ⑴模態(tài)Pushover分析方法的一個重要假定是，結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下進(jìn)入非線性狀態(tài)時，作用于結(jié)構(gòu)的Pushover荷載模式保持不變；可是眾所周知，結(jié)構(gòu)發(fā)生屈服后，結(jié)構(gòu)的動力特性會發(fā)生改變，結(jié)構(gòu)遭受的地震荷載也會發(fā)生變化，因此各階振型采用固定不變荷載模式的模態(tài)Pushover方法存在不足。本文提出將結(jié)構(gòu)的第一振

3、型荷載模式改進(jìn)為兩階段加載模式，高階振型荷載模式保持固定不變，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)的模態(tài)Pushover分析。
　　 ⑵提出了一種計算鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)動力彈塑性位移反應(yīng)的簡便方法。通過對5個不同高度的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在四類場地上80條地震動作用下的動力和靜力彈塑性位移反應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)計分析，給出了結(jié)構(gòu)由靜力彈塑性方法得到的目標(biāo)位移估計動力時程方法得到的目標(biāo)位移的修正公式。結(jié)果表明：場地條件對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)靜力彈塑性位移反應(yīng)和動力時程

4、位移反應(yīng)之間的關(guān)系影響顯著；對于Ⅱ類和Ⅲ類場地，可以直接采用結(jié)構(gòu)的靜力彈塑性方法計算結(jié)果替代動力時程計算結(jié)果：對于Ⅰ類場地和Ⅳ類場地，須采用修正公式對結(jié)構(gòu)的靜力彈塑性結(jié)果進(jìn)行修正。
　　 ⑶通過對4個不同高度的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，分別進(jìn)行了中等硬度場地上15條地震動作用下的非線性動力時程分析和不同荷載模式下的靜力彈塑性分析，求解了結(jié)構(gòu)的幾個重要反應(yīng)指標(biāo)，包括能力曲線、頂端位移角及層間位移角、以及塑性鉸分布，探討了不同荷載模式對鋼筋混

5、凝土低層和高層結(jié)構(gòu)反應(yīng)指標(biāo)的影響程度，建議了適用于鋼筋混凝土低層和高層結(jié)構(gòu)的Pushover荷載模式。
　　 ⑷提出基于模態(tài)Pushover分析的結(jié)構(gòu)滯回耗能計算方法。首先采用模態(tài)Pushover分析計算結(jié)構(gòu)各階模態(tài)單自由度體系的特征參數(shù)，然后計算結(jié)構(gòu)各階模態(tài)單自由度體系對應(yīng)的滯回耗能，并將其進(jìn)行線性組合進(jìn)而確定結(jié)構(gòu)的滯回耗能，并與結(jié)構(gòu)通過動力時程分析計算得到的滯回耗能進(jìn)行比較，從而給出一種物理概念簡單、計算操作方便的確定結(jié)構(gòu)滯