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(jì)方法一直是地震工程領(lǐng)域引入關(guān)注的重要問(wèn)題。隨著基于性態(tài)抗震設(shè)計(jì)思想的提出和發(fā)展，作為一種簡(jiǎn)化的實(shí)現(xiàn)性態(tài)設(shè)計(jì)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(duì)以往Pushover方法的研究中存在的缺點(diǎn)和不足，對(duì)Pushover方法進(jìn)行了改進(jìn)，主要包括對(duì)模態(tài)Pushover方法的改進(jìn)、對(duì)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(jì)算四個(gè)方面的問(wèn)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(gè)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(shí)，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(dòng)力特性會(huì)發(fā)生改變，結(jié)構(gòu)遭受的地震荷載也會(huì)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(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)的模態(tài)Pushover分析。
　　 ⑵提出了一種計(jì)算鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)動(dòng)力彈塑性位移反應(yīng)的簡(jiǎn)便方法。通過(guò)對(duì)5個(gè)不同高度的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在四類(lèi)場(chǎng)地上80條地震動(dòng)作用下的動(dòng)力和靜力彈塑性位移反應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(jì)動(dòng)力時(shí)程方法得到的目標(biāo)位移的修正公式。結(jié)果表明：場(chǎng)地條件對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)靜力彈塑性位移反應(yīng)和動(dòng)力時(shí)程

4、位移反應(yīng)之間的關(guān)系影響顯著；對(duì)于Ⅱ類(lèi)和Ⅲ類(lèi)場(chǎng)地，可以直接采用結(jié)構(gòu)的靜力彈塑性方法計(jì)算結(jié)果替代動(dòng)力時(shí)程計(jì)算結(jié)果：對(duì)于Ⅰ類(lèi)場(chǎng)地和Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地，須采用修正公式對(duì)結(jié)構(gòu)的靜力彈塑性結(jié)果進(jìn)行修正。
　　 ⑶通過(guò)對(duì)4個(gè)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(chǎng)地上15條地震動(dòng)作用下的非線性動(dòng)力時(shí)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(gè)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(duì)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(jì)算方法。首先采用模態(tài)Pushover分析計(jì)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(jì)算結(jié)構(gòu)各階模態(tài)單自由度體系對(duì)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(guò)動(dòng)力時(shí)程分析計(jì)算得到的滯回耗能進(jìn)行比較，從而給出一種物理概念簡(jiǎn)單、計(jì)算操作方便的確定結(jié)構(gòu)滯