静力弹塑性分析方法Pushover在高层结构中的应用

静力弹塑性(Pushover)分析法在高层结构的抗震设计和结构性能评估中有着广泛的应用,本文给出了Pushover分析法的基本原理,并用该方法对某框架-剪力墙超限结构进行了分析。结果表明,Pushover法具有较高的精确性,应用前景广泛,可为同类工程设计提供参考。     

概率Pushover分析方法及其在结构体系抗震可靠度评估中的应用

本文结合我国现行的抗震规范 (GBJ 11— 89)和地震作用统计参数 ,提出了结构抗震分析的概率Pushover分析方法。根据结构体系可靠度的特点 ,提出了基于概率Pushover分析的结构体系抗震可靠度评估方法 ,并用重要抽样法检验了所提方法的计算精度。理论分析和算例结果表明 :概率Pushover分析方法是评估结构体系抗震可靠度的简便、实用方法。     

基于多振型组合的风电塔架抗震性能评估方法研究

以基于结构性能的抗震设计理念为应用背景,对风电塔架的抗震性能评估方法进行研究。首先建立目标结构的有限元分析模型,按照设定准则,取前N阶振型,按振型加载的方式进行Pushover加载,获得相应的等效单自由度体系ESDOF(equivalent-single-degree-of-freedom)的能力曲线。然后对原结构多自由度体系和不同的ESDOF体系分别进行弹塑性时程分析。最后将Pushover分析方法和增量动力分析法(IDA)结合起来,尝试用多个等效单自由度体系恢复力模型近似代替原结构进行IDA分析,从而对目标结构进行抗震性能评估。以一个30 m高的预应力风电塔架为例,验证了方法的可行性。本方法结合了多振型组合的Pushover分析方法与能量IDA方法,实现了对风电塔架可靠有效、计算成本较低的抗震性能评估,对未来大型复杂的风电塔架结构抗震分析和性能评估有一定的参考意义。     

二质点模型在Pushover分析中的应用

对常见的主要失效模式为下部破坏型结构在强烈地震作用下的位移需求估计,常规的Pushover方法和模态Pushover方法不能得到满意的结果。为此,本文提出等效成二自由度体系的Pushover分析方法,并推导了多自由度体系等效成二自由度体系的计算公式。分别采用常规Pushover方法、模态Pushover方法、等效成二自由度体系的Pushover方法以及时程分析法对8个7层平面框架结构进行了强烈地震作用下的位移反应分析,同时还对其中的一个结构进行了不同地震动强度水平下的位移反应分析。结果表明,等效成二自由度体系的Pushover分析方法能够较好地估计下部破坏型结构的位移需求。     

某会展中心钢屋盖结构静力弹塑性分析

基于某会展中心大跨度空间结构工程,采用SAP2000软件对其部分钢屋盖结构进行建模和Pushover分析.研究了采用Pushover分析法对大跨度空间结构进行竖向静力弹塑性分析的适用性,判断了该结构在罕遇地震作用下的塑性铰发展情况,并对结构进行了竖向非线性时程分析以校核Pushover分析结果,根据分析计算结果为工程设计提出了建议.分析结果表明,结构塑性铰分布均发生在外圈桁架腹杆上,屋盖结构自身抗震性能良好,采用Pushover分析法对大跨度空间结构进行抗震性能评估具有较好的适用性和准确性.     

SSI体系Pushover分析方法的研究

刚性假定的结构体系的Pushover分析方法已日趋成熟,但对于考虑土与结构动力相互作用(SSI)体系的研究和应用还很少。由于土与结构动力相互作用的复杂性,使得其非线性动力分析难于应用于工程实践,尚处于科学研究阶段。寻求一种相对简单的土与结构相互作用体系的非线性地震反应分析方法是目前需要解决的课题之一,基于能力谱法的Pushover分析方法为此问题的解决提供一条有效的途径。本文根据土与结构相互作用体系的经典模型,推导了一种等价的单自由度体系,基于这种等价体系提出了一种基于能力谱法的土与结构相互作用体系的Pushover分析方法,并与时程分析结果进行了比较,结果表明这种方法可以很好地预测土与结构相互作用体系的地震反应。     

Pushover能力谱方法的基本原理及应用

Pushover分析是一种基于位移的静力弹塑性分析方法,近几年在国内外得到了广泛的重视和应用.本文首先阐述了Pushover能力谱方法的原理及其在SAP2000N中的应用步骤,接着对偏心支撑钢框架算例进行了分析,根据Pushover曲线,对结构性能点进行了试算与逼近的理论计算.另外,算例分析还证明,Pushover能力谱方法能够对结构的屈服机制、薄弱层位置、结构的性能目标等做出评价.     

平面不规则结构的抗震性能研究

综述了Pushover分析方法的原理及步骤,指出采用Pushover评估不规则结构抗震性能时,除了选用合适的侧向加载模式,还应从正反向进行加载,并利用ETABS程序对一不规则结构进行了Pushover分析,全面评估了结构的抗震性能,得出了相关结论。     

Pushover法在结构抗震安全评估中的研究

阐述了地震反应静力非线性分析方法(Pushover法)的原理及实施步骤,表明Pushover法是一种基于性能评估结构抗震性能的有效工具,其操作简单,准确有效,是一种可靠实用的建筑结构抗震安全评估方法.     

隔震框架结构的Pushover方法分析

Pushover分析作为结构抗震性能评估的静力非线性分析方法,可有效评估结构罕遇地震作用下的抗震性能。目前国内Pushover分析应用于抗震结构的研究较多,但用于隔震结构相对较少。本文先对高烈度区的5层和7层的框架结构,进行了分别采用倒三角和均匀加载方式的Pushover分析,并与非线性时程分析结果进行对比。针对相应的5层和7层隔震模型,进行了同样的对比分析。结果表明:对于抗震结构,Pushover方法的倒三角加载方式更合适;对于隔震结构,Pushover方法的均匀分布加载方式具有更高的精度。采用隔震设计后,结构层间位移和剪力大大降低,大震下上部结构基本弹性。对于隔震框架结构,采用均匀加载模式的Pushover分析在层间位移、隔震层位移等指标与非线性动力时程分析结果基本一致。推荐采用Pushover分析方法进行隔震框架结构抗震性能评估和优化设计。     

框架——剪力墙结构的静力弹塑性分析研究

静力弹塑性方法作为一种评价结构抗震性能和计算结构弹塑性变形的简化方法,近年来得到了广泛应用。但由于传统的定侧力模式的静力弹塑性方法只考虑第一振型,无法反映高层建筑结构的高阶振型影响。为考虑高阶振型的影响,Chopra在振型分解反应谱组合法的基础上,提出了MPA方法。本文首先讨论了应用MPA方法需注意的问题,然后用一个18层钢筋混凝土框架—剪力墙结构为算例,以逐步增量弹塑性时程分析结果为基准,对传统定侧力模式静力弹塑性方法和MPA方法的分析结果进行了对比研究。结果表明,相比于定侧力模式静力弹塑性分析结果,MPA方法的分析结果更接近弹塑性时程分析结果。     

pushover分析方法及其在方钢管混凝土框架结构中的应用

简介了pushover分析方法,采用ETABS结构分析软件对一榀单跨两层方钢管混凝土框架结构进行了pushover分析。计算结果与试验结果的对比表明,pushover分析能够确定结构的破坏机制,判断结构最先破坏的薄弱环节,pushover分析得到的基底剪力-顶点位移曲线与试验结果较吻合,P-△效应对pushover分析影响较大。     

大跨预应力混凝土框架结构的Pushover分析

静力弹塑性分析方法作为一种简便而且有效的抗震能力评价工具,近年来受到广大学者的关注。阐述了关于静力弹塑性分析方法的基本原理和方法,给出了利用SAP2000程序进行适合我国抗震烈度的计算步骤,并结合预应力混凝土结构的特点,将其推广应用于预应力混凝土框架结构的弹塑性分析中,并将计算结构与试验现象进行对比,最后提出几点设计建议。     

钢管混凝土拱桥多振型组合pushover方法可行性例证

提出采用pushover方法估计钢管混凝土（CFT）拱桥的弹塑性地震响应。由于CFT拱桥地震响应受高阶振型影响较大,故pushover方法需要考虑多振型组合。在阐述了多振型组合的pushover方法的过程步骤后以潮白河大桥为例,对比了pushover方法和杆系模型弹塑性时程分析所得的增量动力时程分析（IDA）曲线。对比结果表明：考虑多振型组合pushover方法能合理的得到结构最大响应;所绘制的IDA曲线与弹塑性时程分析所得曲线很接近,可以用于工程实践;就该例而言,多振型组合结果误差比单一振型结果小10%~15%。     

空间结构多维地震反应两阶段推覆分析方法

现有的推覆分析方法在计算空间结构多维地震响应组合值时,采用的"平方根式"组合准则丢弃了响应的正负符号,造成结构响应模式"正向膨胀"的失真现象,且针对响应进行组合的计算方式也丧失了推覆分析能够观察结构弹塑性发展全过程的特有优势.针对此问题,提出空间结构多维地震反应两阶段推覆分析方法,该方法在基于振型刚度的第一阶段非线性推...     

基于推覆分析方法的支护桩位移监控研究

在已建立基于性能的支护桩测斜监控体系的基础上,在基坑开挖监控过程中引进推覆分析方法。支护桩的性能水平划分为使用良好、明显开裂和倒塌预防3种。将水平测斜数据作为目标广义位移的参考量,用弹塑性方法得到塑性铰属性,使用归一化抽象荷载作用下的弹性地基梁作为支护桩的推覆分析模型,在各施工工况下进行逐步弹塑性推覆分析,以单向单调加载来包络主动区土压力和各种形式的超载,得到支护桩侧向荷载、监测位移、性能水平三者的关系,由当前实测位移反分析支护桩承载性状并估计其继续位移能力,用以开挖监控和加固方案的实施。该方法涉及支护桩破坏过程和位移能力等性能要素,推覆分析方法基于弹性地基杆系有限元方法,推覆荷载归一化为3种可能的模式。最后给出弹性地基梁实现推覆分析的细节和步骤以及一个位于浙江中部软土地区基坑开挖监控的详细算例。实践和算例均表明,该方法结果可靠、简单实用,利于进行基坑排桩结构按变形控制设计和基于性能的开挖监控。     

对结构静力弹塑性分析方法的几点改进

探讨了结构静力弹塑性分析方法的基本原理，指出了该方法目前存在的缺陷，基于模态Pushover法（MPA）提出了根据振型参与重量来确定对结构地震反应起主要影响的振型数以及两阶段的侧向力加载模式，并对确定结构目标位移的方法作了一些改进。采用动力时程分析法和改进的静力弹塑性方法，对一个优化钢框架结构的地震反应进行了数值模拟分析，其结果表明，采用本文改进的静力弹塑性分析方法对结构进行推覆分析，能较准确地模拟结构的地震反应，具有易操作、计算精度高的优点。     

Pushover方法的准确性和适用性研究

Pushover方法作为一种建筑结构弹塑性地震响应的简化近似计算方法和抗震性能评价方法已得到广泛应用。但由于其理论基础不严密,其准确性需要给予必要确认,同时其适用性也应受到一定的限制。本文以逐步增量弹塑性时程方法的结果为基准,分别以一个普通6层RC框架结构和一个18层RC框架-剪力墙结构为例,对Pushover方法的准确性和适用性进行了分析研究。结果表明,Pushover方法仅适用于以第一振型为主的高度不大的结构,且应采用两种以上的侧力模式;对于高阶振型影响较大的结构,该方法的准确性较差,承载力预测显著偏低。