基于多模態(tài)循環(huán)往復(fù)加載pushover方法對(duì)框架結(jié)構(gòu)抗震性能分析.pdf

1、在強(qiáng)地震作用下，建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性工作狀態(tài)，靜力彈塑性分析即Pushover法作為一種結(jié)構(gòu)非線性響應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算方法，已經(jīng)成為基于性能的抗震分析中應(yīng)用最多的方法之一。傳統(tǒng)的Pushover分析方法采用的是單側(cè)加載模式，逐級(jí)加載直至結(jié)構(gòu)破壞，求得等效單自由度體系的能力譜，結(jié)合地震動(dòng)需求譜，以評(píng)估結(jié)構(gòu)的抗震性能，但這種傳統(tǒng)的Pushover分析方法的加載方式大多數(shù)都是考慮單側(cè)的加載方式，沒有全面的考慮地震的循環(huán)往復(fù)的加載歷程、強(qiáng)震的持續(xù)時(shí)間和

2、地震對(duì)結(jié)構(gòu)造成的累積損傷影響。針對(duì)上述地震反應(yīng)的重要因素的缺點(diǎn)，提出模擬真實(shí)地震動(dòng)的基于多模態(tài)循環(huán)往復(fù)加載的Pushover分析方法以及循環(huán)加載時(shí)目標(biāo)位移時(shí)程的確定方法。本文的基于多模態(tài)循環(huán)往復(fù)加載Pushover分析方法是在傳統(tǒng)Pushover方法基礎(chǔ)上提出來的，并能更好地反映地面運(yùn)動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)加載歷程以及結(jié)構(gòu)滯回耗能造成累積損傷效應(yīng)，其分析步驟為：將平面框架多自由度體系的按第一振型和第二振型分別轉(zhuǎn)換為各自等效的單自由度彈塑性體系，分別對(duì)

3、原平面框架多自由度體系和等效的單自由度彈塑性體系進(jìn)行動(dòng)力時(shí)程分析，然后由各自等效的單自由度彈塑性體系位移時(shí)程推算出原結(jié)構(gòu)體系的等效頂點(diǎn)位移時(shí)程再疊加組合線性化為循環(huán)往復(fù)加載Pushover方法的位移加載歷程，分析結(jié)果表明結(jié)構(gòu)等效頂點(diǎn)位移時(shí)程與原結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移時(shí)程曲線走向大致相同，但是在較高層結(jié)構(gòu)體系中考慮二階振型得到位移時(shí)程曲線峰值的要比僅僅考慮一階振型所得的值要精確。本文采用SAP2000結(jié)構(gòu)分析軟件來實(shí)現(xiàn)此方法，并因軟件中提供的Lin

4、k單元是一種具有滯回特性的非線性單元，故用其來模擬結(jié)構(gòu)構(gòu)件的非線性特性，并采用Pivot滯回模型作為構(gòu)件的恢復(fù)力模型能取得相對(duì)比較理想的結(jié)果。通過對(duì)平面框架結(jié)構(gòu)算例進(jìn)行基于多模態(tài)循環(huán)往復(fù)加載Pushover方法，彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析方法和傳統(tǒng)單側(cè)Pushover方法三種分析方法進(jìn)行分析平面框架結(jié)構(gòu)層間位移和滯回耗能響應(yīng)，通過三種分析方法所得結(jié)果的對(duì)比分析，討論本文提出的基于多模態(tài)循環(huán)往復(fù)加載的Pushover方法不論是在層間位移或是層間位