结构pushover分析中PMM铰的研究

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midas关于Pushover分析总结

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

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方法的理论与应用

Pushover方法的理论与应用

Pushover方法的理论与应用1. 本文概述Pushover方法是一种广泛应用于工程领域的分析方法,尤其在地震工程、机械工程和土木工程中,用于确定结构在给定负荷条件下可能发生的最大响应。

该方法的基本原理是在结构上施加逐渐增大的负荷,并观察结构在此过程中的响应,从而确定结构的最大承受能力和最大变形。

Pushover方法具有简单易行、直观可靠的优点,能够考虑结构在非线性阶段的性能。

在地震工程中,该方法被广泛应用于评估结构的抗震性能,通过模拟地震波对结构的作用,评估结构的位移、加速度和应力等指标。

在机械工程领域,Pushover方法用于分析结构在动态载荷作用下的稳定性。

在土木工程中,它用于评估桥梁、房屋等建筑结构在给定载荷条件下的安全性。

Pushover方法也存在一些局限性,如对模型假设的依赖、对结构非线性行为的简化,以及需要知道结构的精确模型和参数。

该方法无法考虑某些复杂的动态行为,如结构的屈曲和振动,且对于大规模的结构分析可能会比较耗时。

本文将详细探讨Pushover方法的理论与应用,包括其基本原理、设计方法、优点与局限性,以及在不同工程领域的应用案例。

通过本文的学习,读者将能够深入了解Pushover方法,并能够在实际工程中合理应用该方法进行结构分析和安全性评估。

2. 方法理论基础Pushover分析是一种基于纯过程性地模拟建筑结构在地震作用下的非线性动力分析方法。

该方法的基本原理是在结构上施加逐渐增大的水平静力荷载,并观察结构在此过程中的响应。

通过这种方式,可以确定结构的最大承受能力,以及在达到最大承受能力之前结构可能发生的最大变形。

在Pushover分析中,结构的强度退化模型是一个关键指标,用于评估结构各个阶段的承载能力以及结构目前的抗震性能等级。

通过建立详细的受力体系,并准确刻画其受力过程和强度退化,可以明确地了解结构在不同地震作用下的应力状态,从而更加科学地评估结构整体稳定性。

结构总体力学模型是Pushover分析的基础,需要考虑一系列的因素,如结构的材料特性、地震波特性以及结构几何形状等。

静力弹塑性分析(Pushover分析)两种方法剖析

静力弹塑性分析(Pushover分析)两种方法剖析

静力弹塑性分析(Pushover 分析)■ 简介Pushover 分析是考虑构件的材料非线性特点,分析构件进入弹塑性状态直至到达极限状态时结构响应的方法。

Pushover 分析是最近在地震研究及耐震设计中经常采用的基于性能的耐震设计(Performance-Based Seismic Design, PBSD)方法中最具代表性的分析方法。

所谓基于性能的耐震设计就是由用户及设计人员设定结构的目标性能(target performance),并使结构设计能满足该目标性能的方法。

Pushover 分析前要经过一般设计方法先进行耐震设计使结构满足小震不坏、中震可修的规范要求,然后再通过pushover 分析评价结构在大震作用下是否能满足预先设定的目标性能。

计算等效地震静力荷载一般采用如图2.24所示的方法。

该方法是通过反应修正系数(R)将设计荷载降低并使结构能承受该荷载的方法。

在这里使用反应修正系数的原因是为了考虑结构进入弹塑性阶段时吸收地震能量的能力,即考虑结构具有的延性使结构超过弹性极限后还可以承受较大的塑性变形,所以设计时的地震作用就可以比对应的弹性结构折减很多,设计将会更经济。

目前我国的抗震规范中的反应谱分析方法中的小震影响系数曲线就是反应了这种设计思想。

这样的设计方法可以说是基于荷载的设计(force-based design)方法。

一般来说结构刚度越大采用的修正系数R 越大,一般在1~10之间。

但是这种基于荷载与抗力的比较进行的设计无法预测结构实际的地震响应,也无法从各构件的抗力推测出整体结构的耐震能力,设计人员在设计完成后对结构的耐震性能的把握也是模糊的。

基于性能的耐震设计中可由开发商或设计人员预先设定目标性能,即在预想的地震作用下事先设定结构的破坏程度或者耗能能力,并使结构设计满足该性能目标。

结构的耗能能力与结构的变形能力相关,所以要预测到结构的变形发展情况。

所以基于性能的耐震设计经常通过评价结构的变形来实现,所以也可称为基于位移的设计(displacement-based design)。

不同的侧向荷载加载方式下,框架结构pushover分析

不同的侧向荷载加载方式下,框架结构pushover分析

不同的侧向荷载加载方式下,框架结构pushover分析发布时间:2021-06-11T08:50:46.633Z 来源:《基层建设》2021年第5期作者:杨楠[导读] 摘要:Pushover分析方法,常用于结构的静力弹塑性分析,用来分析结构的处于弹塑性变形状态下的位移相应与内力相应。

深圳市和域城建筑设计有限公司广东深圳 518000摘要:Pushover分析方法,常用于结构的静力弹塑性分析,用来分析结构的处于弹塑性变形状态下的位移相应与内力相应。

但是存在不同的侧向荷载输入方式,本文以某实际工程中的框架结构为例,展开探讨。

关键词:框架结构;静力弹塑性;pushover前言:Pushover,中文静力推覆,由Freeman等专家学者于1975年推出。

90年代,学术界和工程界,提出了基于位移(Displacement-based)和基于性能(Performance-based)的设计方法。

Pushover开始在各国工程领域大规模领用于,多用于静力弹塑性分析,罕遇地震的位移分析等。

但是存在不同的加载方法测序荷载的加载方式,即与结构的刚度[K]、质量矩阵[M]有关,又与结构的布置、抗震防线设置、构件的破坏顺序与破坏性能有关,特别是与构件的塑性铰性能相关,塑性铰的变化过程,直接影响阻尼矩阵[C]。

因此,本文就一个实际工程的框架结构,通过加载不同类型的侧向荷载,展开讨论与分析。

1侧向荷载加载方式《结构设计统一技术措施》[3],弹塑性分析主要用于研究罕遇地震下,结构的变形规律,弹塑性层间位移等。

《高层建筑混凝土结构技术规程》[1] ,高度限制在150m下的高层建筑,结构分析可采用静力弹塑性分析。

对于其他高度建筑,视结构高度复杂程度与高度,选择静力弹塑性分析或弹塑性时程分析方法。

高度超过200m的建筑物,应采用弹塑性时程分析方法。

对于框架、框架等多层或高度较低的高层结构,采用pushover方法进行静力弹塑性分析是适当。

PUSHOVER分析方法全攻略

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。

浅谈静力弹塑性分析(Pushover)的理解与应用

浅谈静力弹塑性分析(Pushover)的理解与应用

浅谈静力弹塑性分析(Pushover )的理解与应用摘要:本文首先介绍采用静力弹塑性分析(Pushover )的主要理论基础和分析方法,以Midas/Gen 程序为例,采用计算实例进行具体说明弹塑性分析的步骤和过程,表明Pushover 是罕遇地震作用下结构分析的有效方法。

关键词:静力弹塑性 Pushover Midas/Gen 能力谱 需求谱 性能点一、基本理论静力弹塑性分析方法,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静力分析方法,在一定精度范围内对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性变形分析。

简要地说,在结构计算模型上施加按某种规则分布的水平侧向力或侧向位移,单调加荷载(或位移)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,依次循环直到控制点达到目标位移或建筑物倾覆为止,得到结构能力曲线,之后对照确定条件下的需求谱,并判断是否出现性能点,从而评价结构是否能满足目标性能要求。

Pushover 分析的基本要素是能力谱曲线和需求谱曲线,将两条曲线放在同一张图上,得出交会点的位移值,同位移容许值比较,检验是否满足特定地震作用下的弹塑性变形要求。

能力谱曲线由能力曲线(基底剪力-顶点位移曲线)转化而来(图1)。

与地震作用相应的结构基底剪力与结构加速度为正相关关系,顶点位移与谱位移为正相关关系,两种曲线形状一致。

其对应关系为:1/αG V S a =roofroof d X S ,11γ∆=,图1 基底剪力-顶点位移曲线转换为能力谱曲线其中1α、1γ、roof X ,1分别为第一阵型的质量系数,参与系数、顶点位移。

该曲线与主要建筑材料的本构关系曲线具有相似性,其实其物理意义亦有对应,在初始阶段作用力与变形为线性关系,随着作用力的增大,逐渐进入弹塑性阶段,变形显著增长,不论对于构件,还是结构整体,都是这个规律。

需求谱曲线由标准的加速度响应谱曲线转化而来。

建筑结构的Pushover方法分析研究的开题报告

建筑结构的Pushover方法分析研究的开题报告

建筑结构的Pushover方法分析研究的开题报告一、选题背景随着建筑结构设计、施工技术和建筑材料的飞速发展,大型建筑结构的复杂性不断增加,需要更加精细和严谨的分析和设计手段。

建筑结构的可靠性、安全性是极其重要的关键问题,需要进行定量分析和评估。

而Pushover方法作为一种比传统地震响应谱分析更加有效且易于有效实施的非线性静力分析方法,近年来在建筑结构领域越来越受到重视。

本文旨在探讨Pushover方法在建筑结构分析中的应用,为建筑结构可靠性与安全性的提高提供指导。

二、研究目的1. 推广Pushover方法的优势,掌握该方法的基本理论和实现方法。

2. 分析Pushover方法的可靠性和实用性,探究其在建筑结构分析中的应用前景。

3. 通过实例给出Pushover方法在建筑结构分析中的计算过程和结果分析,验证其实际应用价值。

三、研究内容1. Pushover方法的基本原理和理论。

2. Pushover方法在建筑结构典型结构中的应用研究。

3. 基于Pushover方法的建筑结构抗震性能评估。

4. 如何选择适合的Pushover软件进行模拟分析。

5. 实例分析,选择典型建筑进行计算分析,得出具体的结果,并进行实验验证。

四、期望研究结果1. 对Pushover方法基本原理、模拟分析方法和实现过程有深刻理解。

2. 掌握Pushover方法对于建筑结构有非常大的应用前景,提高该方法在建筑结构领域的推广和应用。

3. 进行实例分析,得出实际结果并进行验证。

4. 为建筑结构优化设计和工程实践提供有效方法和方向。

五、研究方法1. 文献综述:系统地查阅学术文献,了解国内外学界对于Pushover方法在建筑结构领域的研究现状,确定研究问题的具体方向。

2. 数值分析:选择适合的Pushover软件,对建筑结构进行模拟分析,得出具体的数据与结果。

3. 实践验证:选取典型建筑进行实验验证,对比分析实验真实结果和模拟计算结果,验证分析模型的准确性和实用性。

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结构pushover分析中PMM铰的研究
陆启亮;翟永梅
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2009(035)022
【摘 要】根据相关设计规范得出了三条P-M相关曲线,利用根据三条相关曲线定
义的三种洲铰对一幢多层钢框架结构进行pushover分析,根据分析结果对三种
PMM铰的区别进行了探讨,以便在工程中选择合适的PMM铰.

【总页数】2页(P1-2)
【作 者】陆启亮;翟永梅
【作者单位】同济大学土木工程学院结构工程与防灾研究所,上海,200092;同济大
学上海防灾救灾研究所,上海,200092

【正文语种】中 文
【中图分类】TU318
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