PUSHOVER分析
midas关于Pushover分析总结

M i das进行P ushover分析的总结 1.1版-----完全是个人体会,有所错误在所难免一.不得不说的基本概念1.P ushover是什么和前提条件P ushover也叫推倒分析,是一种静力弹塑性分析方法,或者叫非线性静力分析方法,在特定前提下,可以近似分析结构在地震作用下的性能变化情况。
给桥梁用某种方式,比如墩顶集中力方式,施加单调增加的荷载,相应的荷载位移关系就会呈现明显的非线性特征。
这里可以认为IO是处在正常使用状态,LS为承载能力极限状态,CP是完全倒塌破坏。
从IO开始结构开始进入弹塑性状态,在LS前结构的损伤尚可修复,且结构整体是安全的,而越过LS 损伤就难以修复了,但是CP前还不至于倒塌。
设计中对于不同构件或部位,在特定地震作用下,其性能要求是不一样的。
而特定的前提很明确,就是在整个地震反应时程中,结构反应由单一振型控制,在《公路桥梁抗震细则》(以下简称《细则》)中,认为常规桥梁中的规则桥梁都满足这一条件(条文说明 6.3.4),因此E1地震可以采用简化反应谱方法,也可用一般的多振型反应谱方法,E2则用Pus hover。
2.P ushover的分析目的在E2地震作用下,《细则》要求:可见,对于规则桥梁,只需要检算墩顶位移就可以了。
对于单柱墩,容许位移可按7.4.7条推荐的公式进行计算,而双柱墩按7.4.8条要求进行Pus hover分析根据塑性铰的最大容许转角(7.4.3)得到。
而无论是7.4.3还是7.4.7都要用到Φy和Φu,对于圆形或者矩形截面可按附录B计算,而特殊的截面,可按7.4.4和7.4.5的要求计算。
计算方法可以自己编程实现,也可用现成的软件如R es ponse2000等来作为工具。
而对于在特定的E2地震作用下,墩顶的位移,都需要用P ushover的能力谱法得到。
所以Pus hover的目的一个是画出荷载位移曲线后,找到塑性铰达到最大容许转角时的曲线点,计算出墩顶容许位移,第2个目的是应用能力谱法,找到性能点,得到E2地震作用下,墩顶的位移。
建筑弹塑性分析PUSHOVER

2.需求谱法
结构抗震性能需求谱是在给定地震作用下, 不同周期结构的承载力和位移响应的需求 值。
先将能力曲线转化为A-D格式,能力谱曲线
将不同的周期结构的加速度响应需求Sa和位
移响应需求Sd也在A-D坐标系下给出,由此得
到的Sa-Sd关系曲线即为需求谱。对于弹性结
构,弹性谱加速度需求Sa可以采用地震弹性
其中 Dntqnt/,n D表n 示t 一个对应原结构
第n阶振型的单自由度体系在地震作用 下u g ( t ) 的位移响应,圆频率和阻尼比分别为 和 n 。
从而可n 求得结构第n阶振型的位移,内力,层
间位移等。
对前N阶振型都采用上述方法求算其最大响应 量,并采用某种方法进行组合(SASS法或 CQC法)—振型分解反应谱法。
Fass
T
ass
fs(D,signD)
aTssm ;对于地震响应由结构振型
向 量量成正控a s 比s制a s的s的荷弹载塑进性行结推构覆,,仍即采:用振型sa向ss mass
得到
Fass
Vb Mass
uroof
,DБайду номын сангаасass
roof ass
u u V
V
b
基底剪力, r o o顶f 点位移。 — r o 的o f 关系曲线称为
b
“结构的能力曲线”。或“推覆曲线”
为便于评价结构抗震性能是否达到要求,还
可以按照单阶振型反应谱法将推覆曲线上
各店的承载力和位移转化为谱加速度与谱 位移的关系曲线,得到结构的能力谱曲线,
即 S a S格d 式能力谱曲线。
Sa
Vb M
,
Sd
uroof
roof
PUSHOVER分析方法全攻略

PUSHOVER分析方法全攻略作为一种常用的风险评估方法,PUSHOVER分析(Pushover Analysis)是一种基于位移的结构性能评估方法,可用于评估结构在地震等外部力作用下的破坏性能。
PUSHOVER分析的基本原理是通过对结构进行逐步加载,计算结构的位移响应,并在每个加载级别上评估结构的非弹性变形。
其中,位移响应与荷载之间的关系被表示为荷载位移曲线(Load-displacement Curve),曲线上的各点对应于结构在不同荷载水平上的位移响应。
为了进行PUSHOVER分析,以下是一些主要步骤和技术,供参考:1.结构模型准备首先,需要准备一个精确的结构模型,包括准确的几何形状、结构材料性质以及荷载。
模型可以通过各种建模软件进行创建,如ETABS、SAP2000等。
2.定义截面性能曲线对于每个结构构件,需要定义其截面的性能曲线。
这些曲线一般采用双切模型(Bi-linear Model)或多切模型(Multi-linear Model)来表示构件的力-位移响应。
3.建立非线性弹簧模型根据结构的截面性能曲线,需要建立每个构件的非线性弹簧模型。
这些弹簧模型可以通过弹簧刚度系数和屈服强度等参数来表示。
4.定义加载方式定义结构的加载方式,包括单项或多项加载。
在推进分析中,通常采用单项加载,即逐步增加水平荷载。
5.设定分析参数根据需要,设定分析的参数,包括推进步长、最大推进步数以及各构件的水平刚度。
6.进行PUSHOVER分析根据设定的加载方式和分析参数,进行PUSHOVER分析。
在每个加载步骤中,计算结构的位移响应,并绘制荷载位移曲线。
7.评估结构性能根据荷载位移曲线,评估结构的性能,包括塑性铰的形成、破坏模式以及结构的侧向刚度退化等。
8.修正分析结果在分析过程中,根据实际情况对模型进行修正。
例如,在形成塑性铰后,可以调整结构的刚度或强度参数。
9.分析结果报告最后,将分析结果整理成报告,包括结构的性能评估、塑性铰的位置和破坏模式等信息。
Pushover分析(弹塑性分析)

Pushover曲线 能力谱加速度Sa 基底剪力Vb
能力谱曲线
V Sa G1
(Sdt,sat)
Sd
top
1 X top ,1
顶点位移Dt
能力谱位移Sd
有效质量比
1
[ (Gi X i1 ) / g ]2
i 1
n
Sd T 2 Sa G
Gi 为结构第i楼层重量
[ Gi / g ][ (Gi X i2 1) / g]
Push-over的基本问题可以概括为三个方面:
如何求得结构的能力曲线? 如何确定结构的目标位移? 如何对计算结果进行评价?
结构能力曲线的计算包括两个方面的主要内容 一 计算模型的建立 二 侧向力的分布形式
结构计算模型—纤维模型
基于平截面假定,将梁柱的内力-变形关系转化成混凝土与钢 筋的单轴应力-应变关系。
为阻尼修正系数,取0.3~1.0
ED为阻尼所消耗的能量(图中虚线部分平行四边形的面积) EE为最大应变能(图中斜线阴影部分的三角形的面积)
Sa A1 A2 T 能力谱曲线 Sa api ay T 能力谱曲线 P EE
P
dy Sd ED
dpi
Sd
用双线型代替能力谱曲线的条件:A1=A2
Teq
T 1
T 2 Sdp Sd ( ) Sa R R 2
R表示由于结构的非弹性变 形对弹性地震力的折减系数
R ( 1) T 1 T T0 T0
R T T0
T0 0.65 0.3Tg Tg
采用Push-over方法对 抗震性能进行评估
最简单的方法是直接得到目标位移点(性能点)与结构的能力曲线。 得到性能点后,经过转化可以得到能力曲线上相应的点,能力曲线上的每 一个点都对应着结构的一个变形状态。根据性能点对应的变形,可以对结 构进行以下方面的评价:顶点侧移和层间位移角是否满足抗震规范规定的 位移限值;构件的局部变形(指梁、柱等构件的塑性铰变形),检验他是 否超过建筑某一性能水平下的允许变形;结构构件的塑性铰分布是否构成 倒塌机构。
Pushover分析方法

静力非线性分析方法(Nonlinear Static Procedure),也称Pushover分析法,是基于性能评估现有结构和设计新结构的一种方法。
静力非线性分析是结构分析模型在一个沿结构高度为某种规定分布形式且逐渐增加的侧向力或侧向位移作用下,直至结构模型控制点达到目标位移或结构倾覆为止的过程。
控制点一般指建筑物顶层的形心位置;目标位移为建筑物在设计地震力作用下的最大变形。
Pushover方法的早期形式是“能力谱方法”(Capacity Spectrum Method, CSM),基于能量原理的一些研究成果,试图将实际结构的多自由度体系的弹塑性反应用单自由度体系的反应来表达,初衷是建立一种大震下结构抗震性能的快速评估方法。
从形式上看,这是一种将静力弹塑性分析与反应谱相结合、进行图解的快捷计算方法,它的结果具有直观、信息丰富的特点。
正因为如此,随着90年代以后基于位移的抗震设计(Displacement-Based Seismic Design, DBSD)和基于性能(功能)的抗震设计(Performance-Based Seismic Design, PBSD)等概念的提出和广为接受,使这种方法作为实现DBSD和PBSD的重要工具,得到了重视和发展。
这种方法本身主要包含两方面的内容:计算结构的能力曲线(静力弹塑性分析)、计算结构的目标位移及结果的评价。
第一方面内容的中心问题是静力弹塑性分析中采用的结构模型和加载方式;第二方面内容的中心问题则是如何确定结构在预定水平地震作用下的反应,目前可分为以ATC-40为代表的CSM和以FEMA356为代表的NSP(Nonlinear Static Procedure,非线性静力方法),CSM的表现形式是对弹性反应谱进行修正,而NSP则直接利用各种系数对弹性反应谱的计算位移值进行调整,两者在理论上是一致的。
在一些文献中只将第一方面的内容称为Pushover,不包括计算目标位移和结果评价的内容。
SAP2000之Pushover分析

Pushover分析:基本概念静力非线性分析方法(Nonlinear Static Procedure),也称Pushover 分析法,是基于性能评估现有结构和设计新结构的一种方法。
静力非线性分析是结构分析模型在一个沿结构高度为某种规定分布形式且逐渐增加的侧向力或侧向位移作用下,直至结构模型控制点达到目标位移或结构倾覆为止。
控制点一般指建筑物顶层的形心位置;目标位移为建筑物在设计地震力作用下的最大变形。
Pushover方法的早期形式是“能力谱方法”(Capacity Spectrum Method CSM),基于能量原理的一些研究成果,试图将实际结构的多自由度体系的弹塑性反应用单自由度体系的反应来表达,初衷是建立一种大震下结构抗震性能的快速评估方法。
从形式上看,这是一种将静力弹塑性分析与反应谱相结合、进行图解的快捷计算方法,它的结果具有直观、信息丰富的特点。
正因为如此,随着90年代以后基于位移的抗震设计(Diaplacement-Based Seismic Design,DBSD)和基于性能(功能)的抗震设计(Performance-Based Seismic Design. PBSD)等概念的提出和广为接受,使这种方法作为实现DBSD和PBSD的重要工具,得到了重视和发展。
这种方法本身主要包含两方面的内容:计算结构的能力曲线(静力弹塑性分析)、计算结构的目标位移及结果的评价。
第一方面内容的中心问题是静力弹塑性分析中采用的结构模型和加载方式;第二方面内容的中心问题则是如何确定结构在预定地震水平下的反应,目前可分为以ATC-40为代表的CSM和以FEMA356为代表的NSP (Nonlinear Static Procedure,非线性静力方法),CSM的表现形式是对弹性反应谱进行修正,而NSP则直接利用各种系数对弹性反应谱的计算位移值进行调整。
两者在理论上是一致的。
在一些文献中将第一方面的内容称为Pushover,不包括计算目标位移和结果评价的内容。
PushOver的优缺点

静力弹塑性优缺点
优点:
在大震用作下,结构处于弹塑性工作状态,目前的承载能力设计方法,不能有效估计结构在大震作用下的工作性能。
PUSHOVER分析可以估计结构和构件的非线性变形,结果比承载力设计更接近实际;
PUSHOVER分析相对于非线性时程分析,可以获得较为稳定的分析结果,减少分析结果的偶然性,同时可以大大节省分析时间和工作量。
缺点:但PUSHOVER分析也有它自身的一些缺点,如:
1) PUSHOVER分析中荷载是单调增加的,而实际地震产生的力的幅值和方向是不断变化的;
2) PUSHOVER分析中荷载和结构的反应是同向的,而实际地震激励和结构反应不一定同向;
3) 结构进入强非线性阶段,刚度变化,振型也会发生变化,而PUSHOVER分析的过程中假定振型不变,这样结果就会出现差异;
4) PUSHOVER分析采用静力非线性方法,忽略了质量所产生的惯性力的因素,这与时程分析有较大差别,尤其是铰的加载与卸载路径,时程分析的真实惯性效应限制了结构响应路径;
5) 从数学上讲,PUSHOVER分析并不能保证唯一解。
因此,不能将PUSHOVER分析当作抗震验算的唯一校核方法,其不能替代时程分析,即使是线性时程分析。
PUSHOVER分析

静力非线性(Pushover)分析静力非线性(包括 pushover)分析是一个强有力的功能,仅提供在ETABS 非线性版本中。
除了为基于抗震设计性能执行 Pushover 分析外,此功能还可用于执行常规静力非线性分析和分段式(增加)构造的分析。
执行任何非线性将花费许多时间与耐性。
在执行静力非线性分析前,请仔细阅读下列全部信息。
要特别注意其中的重要事项。
非线性静力非线性分析中可以考虑几类非线性特征。
在框架/线单元中不连续的用户定义铰的材料非线性。
铰沿着任何框架单元长度指定到任何位置数上(参见线对象的框架非线性铰指定)。
非耦合弯矩、扭矩、轴力和剪力铰是有效的。
也有根据铰位置上的交互作用轴力和弯矩所屈服的耦合 P-M2-M3 铰。
在相同的位置可存在多于一种的铰类型。
例如,可以指定一个 M3(弯矩)和一个 V2(剪力)铰到框架单元的相同端部。
所提供的默认铰属性是基于 ATC-40 和 FEMA-273 标准的。
在连接单元中材料的非线性。
有效非线性特征包括沿任何自由角度的缝隙(仅压力)、hook(仅张力)、单轴塑性,以及两种基本隔震器类型(双轴塑性和双轴磨擦/摆动)(参见线对象的连接属性指定)。
连接阻尼属性在静力非线性分析中没有效应。
所有单元中的几何非线性。
可以选择仅考虑 P-△ 效应或考虑 P-△ 效应加上大位移(请参见几何非线性效应)。
大位移效应考虑变形配置的平衡,并允许用于大平移和旋转。
但是,每个单元中的应变被假设保留为小值。
分段(顺序)施工。
在每个分析工况中,可按阶段施工顺序添加或删除构件(请参见静力非线性分段施工)。
分析工况静力非线性分析可由任何数量的工况组成。
每个静力非线性工况在结构中可有不同的荷载分布。
例如:典型静力非线性分析可由三种工况组成。
第一种为结构应用重力荷载,其次为在结构的高度上应用一个横向荷载分布,第三种将在结构高度上应用另一个横向荷载分布。
静力非线性工况可从零初始状态开始,或从前一工况末的结果开始。
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提要:本文首先介绍采用Midas/Gen进行Pushover分析的主要方法及使用心得,然后结合工程实例进行具体说明,其结果反映出此类结构在大震下表现的一些特点,可供类似设计参考。
关键词:Pushover 剪力墙结构超限高层 Midas/Gen静力弹塑性分析(Pushover)方法是对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性变形分析的一种简化方法,本质上是一种静力分析方法。
具体地说,就是在结构计算模型上施加按某种规则分布的水平侧向力,单调加荷载并逐级加大;一旦有构件开裂(或屈服)即修改其刚度(或使其退出工作),进而修改结构总刚度矩阵,进行下一步计算,依次循环直到结构达到预定的状态(成为机构、位移超限或达到目标位移),得到结构能力曲线,并判断是否出现性能点,从而判断是否达到相应的抗震性能目标[1]。
Pushover方法可分为两个部分,第一步建立结构能力谱曲线,第二步评估结构的抗震性能。
对剪力墙结构体系的超限高层而言,选取Pushover计算程序的关键是程序对墙单元的设定。
SAP2000、ETABS软件没有提供剪力墙塑性铰,对框-剪结构可将剪力墙人工转换为模拟支撑框架进行分析;对剪力墙结构来说,进行转换不可行。
而Midas/Gen程序提供了剪力墙Pushover单元(类似薄壁柱单元,详见用户手册),对剪力墙能够设置轴力-弯矩铰以及剪切铰。
下面将详细介绍如何在Midas/Gen中进行Pushover分析的步骤(以Midas/Gen 6.9.1为例):一 Pushover分析步骤1. 结构建模并完成静力分析和构件设计直接在Midas/Gen中建模比较繁琐,可以用接口转换程序从SATWE(或其他程序如SAP2000)中导入。
SATWE转换程序由Midas/Gen提供,会根据PKPM的升级而更新。
转换仅需要SATWE中的Stru.sat 和Load.sat文件。
转换时需要注意的是,用转换程序导入SATWE的模型文件后,形成的是Midas/Gen的Stru.mgt文件,是模型的文本文件形式,需要在Midas/Gen中导入此文件,导入后还应该注意以下几个问题:1) 风荷载及反应谱荷载没有导进来,需要在Midas/Gen中重新定义;2) 需要定义自重、质量;3) 需要定义层信息,以及墙编号;此外,还应注意比较SATWE的质量与Midas/Gen的质量,并比较两者计算的周期结果实否一致。
2. 输入Pushover分析控制用数据荷载最大增幅次数用于定义达到设定的目标位移(或荷载)的分步数,一般来说,分步越多,每次的增幅越小,最终得到的能力谱曲线越平滑。
但是分步过多带来计算时间上的大大增加,所以取值应该由少至多进行试算,直到取得满意的曲线结果为止。
图1 10分步,每步最大10次迭代结果图2 20分步,每步最大10次迭代结果最大迭代/增幅步骤数用于定义每一分步中的迭代/增幅次数,每进行一次迭代则对结果进行判断,收敛值若小于设定值就完成此分步,进入下一步。
如果迭代次数达到设定值还未收敛,则停止迭代进入下一步。
计算过程在“工程名.puh”文件中可以查看,输出结果包括每一步的迭代结果及收敛误差。
如下图所示。
表1 Pushover过程的文本输出(工程名.puh)3. 输入Pushover荷载工况静力弹塑性分析的荷载工况荷载控制即每步增加的侧向荷载是相同的,直至达到最终设定预估倒塌荷载。
当定义的塑性铰为FEMA类型时,不能用此种方法。
位移控制即将设定的目标位移按步数均分,每步增加侧向荷载至满足该步的位移增量,每步的荷载增量不一定相同。
在每步计算中以结构某一节点的最大平动位移达到该步目标位移为控制条件。
应该注意的是,每步产生最大位移的节点可能不相同,且每次所取的平动位移是在XYZ三个方向中取的大值。
所以一般情况下采用主节点控制。
主节点号的选择和主位移方向相关,设定主位移方向后,可取相应于侧向荷载模式的实际荷载条件下,求得的主位移方向上最大位移点的节点号。
例如:采用模态振型1的侧向荷载模式(假设振型1主要在X 方向产生位移),主方向为Dx,节点号就根据结构在振型1下X方向最大位移点来选择。
而采用静力荷载工况,如Wy时,主方向为Dy,节点号就根据结构在Wy下Y方向的最大位移点来选择。
最大位移初始值可取结构高度与弹塑性层间位移角限值的乘积,当得到能力谱曲线后可根据得到的性能点处位移调整最大位移限值,只要能够使需求谱与能力谱曲线得到交点即可。
初始荷载即竖向静力荷载,该荷载条件下的弹性内力结果将作为Pushover的初应力来处理。
一般是取“1.0恒+0.5活”(相当于重力荷载代表值)。
Midas/Gen提供了三类侧向荷载模式,分别为模态、静力荷载工况、加速度常量,每一类下面还有细分选项。
1) 模态可选静力分析得到的所有振型中任意一项。
常用的模态为第1、2平动振型,对矩形平面结构而言,分别对应于X或Y方向;对主轴与X或Y轴成一定角度的结构而言,如L 型平面,则对应于结构平面的主轴或主轴垂直方向。
对后一类结构,采用模态分布的荷载进行Pushover分析,得到的是地震作用最大的方向的结果,反映了结构最不利方向的抗震性能。
高阶平动振型也可作为侧向分布荷载进行分析,用于需要考虑高阶振型影响的结构。
2) 静力荷载工况下包括了所有定义过的静力荷载工况,侧向荷载模式可选择X或Y向风荷载模式;3) 加速度常量可选择X、Y或Z三个方向,是将荷载以惯性力的方式加到每层上,作用力的大小仅与楼层质量有关。
如果各标准层质量基本相同,这种模式可看作均匀分布的侧向荷载。
在进行Pushover分析时很重要的一点就是要确定结构侧向荷载的加载模式,分析时所选模式应既能反映地震作用下结构各层惯性力的分布特征,又能体现地震作用下结构的位移形状[2]。
由于在一种固定荷载分布方式作用下不可能预测结构构件的各种变形情况,应此建议最少用两种侧向荷载分布方式进行分析。
根据有关文献,对于层数较低的结构,不同侧向加载方式下,其Pushover曲线、塑性铰分布、屈服机制、结构层间位移等指标差别不大,薄弱层出现的位置大致相同。
当层数较高时,结果差异逐渐加大[3]。
可先对各种分布方式计算的能力曲线进行分析,然后确定采用何种分布。
4. 定义塑性铰及分配塑性铰一般选用带有性能状态阶段划分的FEMA铰类型,位移结果中可显示不同颜色区分铰的各个阶段,并可在图例中看到各阶段的铰所占比例。
对梁分配弯矩铰,对柱和剪力墙分配轴力-弯矩铰。
剪力墙除分配轴力-弯矩铰之外,还须指定剪切铰。
考虑剪力墙在罕遇地震下应以弯曲破坏为主,避免出现剪切破坏,以保证结构整体足够的延性。
5. 分析结果 Pushover曲线输出结果如下图所示。
要得到性能点,应该先将结构能力曲线转化成加速度谱-位移谱表示的能力谱曲线。
然后定义设计需求谱,设计谱只能在程序内设的各种规范的地震反应谱曲线中选取(注:由于6度区的罕遇地震谱规范没有说明,所以程序中没有预设)。
每种侧向力模式下得到的结构能力谱只有一条,反映的是结构自身的抗震能力;而需求谱是可以选择多条,对于不同的地震反应谱,得到的性能点不同。
程序提供了两种求性能点的方式,Procedure-A或B,具体计算方法可参见文献[1]。
如果能力谱和需求谱有交点,程序会自动给出此时交点的参数,如Sd(谱位移)、Sa(谱加速度);及相应的D(位移)、V(底部剪力)、Teff(等效周期)、Deff (等效阻尼比)。
在找到性能点以后,点下方的重画按钮,可以自动添加性能点的输出步骤。
在“添加层间位移输出的Pushover步骤”里可以看到性能控制点的结果。
另外,可以在结果>变形>变形形状中查看结构在整个Pushover过程中的变形以及铰生成情况。
打开图例选项,能够看到各分步中,处于各个阶段(界限点为B、IO、LS、CP、CD、E)的铰的比例。
如下图所示:塑性铰分布图在MIDAS/Gen中采用与FEMA-273或ATC-40中推荐的方法类似的方法评价构件的性能。
如图所示性能铰状态分为下列阶段。
图 1 构件的性能评价A点:未加载状态。
AB段:弹性阶段,具有初始刚度。
B点:公称屈服强度状态。
BC段:强度硬化阶段,刚度一般为初始刚度的5-10%,对相邻构件间的内力重分配有较大影响。
对BC段做了更细致的划分:IO = 直接居住极限状态(Immediate Occupancy)LS = 安全极限状态(Life Safety)CP = 坍塌防止极限状态(Collapse Prevention)C点:由公称强度开始,构件抵抗能力下降。
CD段:构件的初始破坏状态,钢筋混凝土构件的主筋断裂或混凝土压碎状态,钢构件抗剪能力急剧下降区段。
DE段:残余抵抗状态,公称强度的20%左右。
E点:最大变形能力位置,无法继续承受重力荷载的状态。
对构件层面而言,性能铰的状态与性能水准的对应如下:1) 构件完好、无损伤:构件性能铰处于AB段,此时构件完全处于弹性阶段;2) 构件轻微损坏,出现轻微裂缝:构件性能铰处于B~IO阶段,此时构件刚进入塑性,塑性程度较浅;3) 构件中等损坏,出现明显裂缝:构件性能铰处于IO~LS阶段,此时构件已进入屈服阶段;4) 构件严重损坏,但不发生局部倒塌:构件性能铰处于LS~CP、CP~C阶段,此时构件塑性承载力充分发挥,接近破坏。
二工程实例: 1 项目概况单元为地上56层的高层建筑,平面呈“T”形,建筑物长度(L) 32.85 m、最大宽度(Bmax) 19.50m、高度(H)为179.60m,平面在128.35m标高处沿长度方向收进后的长度(L1)为27.25m,高宽比H/Bmax为9.21。
结构类型为钢筋混凝土全部落地剪力墙结构。
总高度和高宽比均超过规范B级高度钢筋混凝土高层建筑结构的限值,为超B级高度钢筋混凝土高层建筑。
属超限高层建筑工程,根据相关文件要求,须进行基于性能的抗震设计。
2 结构抗震性能设计结构抗震性能目标确定为性能目标“D”,即满足小、中、大震各阶段下的性能水准。
具体内容详见参考文献[1]。
性能设计时,先按现行规范进行小震阶段的结构设计,再通过Pushover分析校核中、大震性能水准。
根据校核结果调整结构设计进行第二次设计。
3 Pushover分析过程水平推覆力分布采用模态分布、风荷载分布、常量加速度分布三种形式,通过Pushover法建立结构的能力谱,由规范反应谱变换为结构中、大震作用下的需求谱,找出结构性能点。
根据性能点时的结构变形,对以下两个方面进行评价:a)层间位移角:是否满足抗震规范规定的弹塑性层间位移角限值;b)结构变形:由结构塑性铰的分布,判定结构薄弱位置。
根据塑性铰所处的状态,检验结构构件是否满足大震作用性能水准的要求。
3.1 Pushover参数1) Pushover分析控制荷载最大增幅次数 10。