《PUSHOVER分析方法在結(jié)構(gòu)抗震分析中的應(yīng)用》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《PUSHOVER分析方法在結(jié)構(gòu)抗震分析中的應(yīng)用（6頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、PUSHOVER分析方法在結(jié)構(gòu)抗震分析中的探討 摘要：在介紹靜力彈塑性分析方法的基本原理和實(shí)施過程的基礎(chǔ)上，闡述了其發(fā)展概況，并通過分析其中個(gè) 別有代表性的Push-over分析方法，以及這種方法在目前建筑結(jié)構(gòu)抗震過程中的應(yīng)用，簡要評(píng)述了 push-over 分析方法的優(yōu)點(diǎn)以及存在的不足，指出了進(jìn)一步研究發(fā)展的方向。 關(guān)鍵詞：靜力彈塑性，抗震性能，反應(yīng)譜，能力譜，push-over 1前言 建筑結(jié)構(gòu)抗震反應(yīng)分析一般采用底部剪力法、振型 分解反應(yīng)譜法、彈塑性時(shí)程分析法等幾種計(jì)算方法。 前兩者屬于彈性分析方法，計(jì)算簡便，求解效率高， 但是它們不能真實(shí)地反映建筑結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震過程中的非

2、線性響應(yīng)。彈塑性時(shí)程法雖被認(rèn)為是目前結(jié)構(gòu)彈塑性 分析方法中最可靠的方法，但是由于其分析技術(shù)復(fù)雜， 計(jì)算工作量大，并且許多問題在理論上還有待進(jìn)一步 地改進(jìn)，因此彈塑性時(shí)程法通常僅限于理論分析和研 究，應(yīng)用尚不普及。靜力彈塑性分析方法既考慮了計(jì) 算的簡便性，又考慮結(jié)構(gòu)在地震作用下的非線性響應(yīng) 特性，是目前一種比較經(jīng)濟(jì)可行的結(jié)構(gòu)非線性分析方 法。靜力塑性分析方法分為兩步:其一是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行推 覆分析，其二是根據(jù)結(jié)構(gòu)推覆分析的結(jié)果評(píng)估結(jié)構(gòu)的 抗震性能。結(jié)構(gòu)推覆分析的關(guān)鍵是能夠比較真實(shí)地模 擬地震作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性性能和變形特征；結(jié)構(gòu)抗 震性能的評(píng)估多采用能力譜方法和結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)。能 力譜方法實(shí)質(zhì)上是通過

3、地震反應(yīng)譜曲線和結(jié)構(gòu)能力譜 曲線的疊加來評(píng)估結(jié)構(gòu)在給定地震作用下的結(jié)構(gòu)的反 應(yīng)特征?？拐鹦阅茉u(píng)估是在結(jié)構(gòu)推覆分析的基礎(chǔ)之上 評(píng)估結(jié)構(gòu)在給定地震作用下的響應(yīng)特征，是靜力彈塑 性分析的重要組成部分。結(jié)構(gòu)的性能評(píng)估一般有結(jié)構(gòu) 性能指標(biāo)（應(yīng)力、位移和能量等）和能力譜設(shè)計(jì)方法兩 種評(píng)估形式。結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)也可以應(yīng)用于結(jié)構(gòu)彈塑性 動(dòng)力時(shí)程分析結(jié)果的評(píng)估。接下來將簡要的介紹靜力 彈塑性分析方法的基本原理和分析過程，并指出其分 析過程中的優(yōu)點(diǎn)和不足之處。 2靜力彈塑性分析的基本假定 隨著人們對(duì)結(jié)構(gòu)彈塑性行為的認(rèn)識(shí)加深和出于經(jīng) 濟(jì)因素的考慮，廣大學(xué)者和設(shè)計(jì)人員希望利用結(jié)構(gòu)的 彈塑性行為來抵御強(qiáng)震作用，確保結(jié)構(gòu)

4、“大震不倒”， 以及針對(duì)不同的地震強(qiáng)度結(jié)構(gòu)處于不同的彈塑性階段 時(shí)，保證結(jié)構(gòu)“中震可修”，這些都要求設(shè)計(jì)者對(duì)結(jié)構(gòu) 進(jìn)行彈塑性分析。簡便易行的結(jié)構(gòu)靜力彈塑性分析法 被一些國家抗震規(guī)范所接受和采納，如：ATC-40， FEMA-273&274、日本、韓國等國家的抗震規(guī)范，我 國抗震規(guī)范也采用靜力彈塑性分析或者彈塑性動(dòng)力 時(shí)程分析對(duì)不規(guī)則結(jié)構(gòu)，有明顯薄弱層的結(jié)構(gòu)或者重 要結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算。國外一些商業(yè)設(shè)計(jì)軟件 也已經(jīng)開發(fā)和增加靜力彈塑性分析功能，如 Sap2000Nolinear，ETABS 等。 結(jié)構(gòu)靜力彈塑性分析法由Freeman等于1975年 提出，它是采用結(jié)構(gòu)推覆分析法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力

5、彈塑 性分析，并且在靜力彈塑性分析的結(jié)果基礎(chǔ)之上應(yīng)用 能力需求譜對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能作出評(píng)估。結(jié)構(gòu)推覆分 析和抗震性能評(píng)估是靜力彈塑性分析方法相互關(guān)聯(lián) 的兩個(gè)重要過程。靜力彈塑性分析方法基本原理是首 先以某種方法得到結(jié)構(gòu)在可能遭遇地震作用下所對(duì) 應(yīng)的位移限值，然后對(duì)結(jié)構(gòu)施加豎向荷載的同時(shí)，將 表征地震作用的一組側(cè)向荷載以單調(diào)遞增的形式作 用到結(jié)構(gòu)上，在達(dá)到位移限值時(shí)停止荷載遞增，最后 在荷載終止?fàn)顟B(tài)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能評(píng)估，判斷是否 可以保證結(jié)構(gòu)在該水平地震作用下滿足功能要求。 這種方法從本質(zhì)上說是一種靜力非線性計(jì)算方法，其 最根本的特征是用靜力荷載描述地震作用，在地震作 用下考慮結(jié)構(gòu)的彈塑性性能。

6、結(jié)構(gòu)推覆分析可以對(duì)關(guān) 鍵單元或重要構(gòu)件的變形做近似估計(jì)，發(fā)現(xiàn)一些設(shè)計(jì) 中潛在的不利因素，如強(qiáng)度或剛度突變等;找到結(jié)構(gòu)可 能發(fā)生大變形的部位，以及結(jié)構(gòu)的傳力途徑、構(gòu)件塑 性鉸的發(fā)展和屈服次序等。靜力彈塑性分析是以以下 兩個(gè)基本假定為基礎(chǔ)的： 1） 、假定結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)與某一等效的單自由度體系 相關(guān)，這就意味著結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)僅由第一階振型控 制； 2） 、結(jié)構(gòu)沿高度的變形形狀可由形狀向量表示，即變 形形狀保持不變。以上兩個(gè)基本假定條件下的多自由 度結(jié)構(gòu)，用靜力彈塑性分析方法可以很準(zhǔn)確的預(yù)測其 最大地震反應(yīng)。 3結(jié)構(gòu)推覆分析(pushover)過程 1. 建立結(jié)構(gòu)構(gòu)件的彈塑性模型，本文中梁、

7、柱單 元均采用桿系模型，認(rèn)為構(gòu)件的塑性變形全部集中于 預(yù)先設(shè)定的“塑性鉸”(具體見第三章)，其余部分只 有彈性變形。 2. 對(duì)結(jié)構(gòu)施加豎向重力荷載，以考慮結(jié)構(gòu)自重和 結(jié)構(gòu)所承受的各種豎向外荷載。 3. 施加某種形式沿豎向分布的水平漸增荷載，水 平荷載的分布方式代表了結(jié)構(gòu)在地震作用下的慣性力 分布。 4. 水平荷載終止準(zhǔn)則為最薄弱的構(gòu)件達(dá)到屈服或 構(gòu)件剛度發(fā)生顯著變化。將屈服后的構(gòu)件剛度加以修 正，修正后的構(gòu)件繼續(xù)承受不斷增加的水平荷載或水 平位移。 5. 重復(fù)上述過程，使得越來越多的構(gòu)件屈服。計(jì)算 所有構(gòu)件在每一步加載過程中的內(nèi)力以及彈塑性變 形。 6. 當(dāng)結(jié)構(gòu)成為可變體系或位移超過

8、預(yù)先設(shè)定的限 值時(shí)，停止施加水平荷載 7. 將每一步得到的構(gòu)件內(nèi)力和變形累加起來，得到 構(gòu)件的總內(nèi)力和變形結(jié)果。同時(shí)得到控制點(diǎn)(一般取結(jié) 構(gòu)頂層)位移和底部剪力的關(guān)系曲線(pushover曲線)如 圖 2-1。 8. 由能力譜曲線計(jì)算結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度等級(jí)下的位 移要求，即目標(biāo)位移。 9. 用目標(biāo)位移評(píng)估結(jié)構(gòu)整體性能和抗震能力。 L, F 虹推覆I帷 r 能力譜 r/ / / / _ 苛 l 1 I^VI 圖2-1推覆I pushover)曲線 FigZT、|Mis>liover cmve 的自振周期和慣性力大小及分布方式也隨之變化，樓 層慣性力的分布不可能用一種分布方式來反映。由

9、于 鞭端效應(yīng)的存在，結(jié)構(gòu)高層和低層的內(nèi)力和位移的需 求也有很大的區(qū)別，采用不均勻的荷載分布可以很好 的反映這種差別;在結(jié)構(gòu)較低時(shí)，結(jié)構(gòu)薄弱層主要在低 層，而均勻分布可以很好的體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的變形主要在底 層的特點(diǎn)，而且計(jì)算精度可以滿足要求，荷載處理方 面比較容易;隨著結(jié)構(gòu)高度的增加，在結(jié)構(gòu)高層也會(huì)出 現(xiàn)薄弱層，試驗(yàn)表明這時(shí)再用均勻荷載分布會(huì)使計(jì)算 結(jié)果產(chǎn)生很大的誤差，而采用不均勻荷載分布可以明 顯降低這種誤差。所以在低層建筑驗(yàn)算中可以采用均 勻荷載分布形式，而中高層結(jié)構(gòu)中采用不均勻分布荷 載形式。因此常用的側(cè)向荷載分布形式有均勻分布， 倒三角分布，多振型組合分布，考慮高度影響的等效 分布和自適應(yīng)分布

10、。 (1) 、均勻分布:結(jié)構(gòu)各層側(cè)向力與該層質(zhì)量成正 比，結(jié)構(gòu)在第i層側(cè)向力的增量AF-為: A F = Wi A V i \~n b 切W j j=1 (2-2-1) (2) 、倒三角分布:假定結(jié)構(gòu)各層加速度沿高度呈線 性分布，結(jié)構(gòu)在第i層側(cè)向力的增量AF'為: Wh AT/ i i AV 乎Wh b j j j=1 AF i (2-2-2) (3) 、振型組合分布:首先通過平方和開平方法則 計(jì)算結(jié)構(gòu)各層層間剪力， V =舊(X r W.Q A )2 '' j=1 i=1 ] 1 l] ] (2-2-3) 4側(cè)向荷載的選取 在第i層側(cè)向力的增量為

11、AFi 側(cè)向荷載的分布模式，應(yīng)該反映出地震作用下各結(jié) 構(gòu)層慣性力的分布特征，使所求得的位移能大體真實(shí) 地反映地震作用下結(jié)構(gòu)的位移狀況。事實(shí)上，任何一 種荷載分布方式都不可能反映結(jié)構(gòu)全部的變形及受力 要求，因?yàn)椴徽撚煤畏N分布方式，都只能反映與該加 載方式相似振型的作用，而不能考慮其他振型的作用。 而且，在強(qiáng)地震作用下，結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性狀態(tài)，結(jié)構(gòu) W ha W h a j J (2-2-4) (4) 、考慮高度影響的等效分布:該分布引入高度影 響因子a，以考慮各層加速度沿結(jié)構(gòu)高度變化，結(jié)構(gòu) 1.0 T < 0.5s 1 j T一05 亦 a =〈1.0 + 0.5s < T <

12、2.5s > 2.5-0.5 2.0 T > 2.5s 考慮高度影響的等效分布一定程度上反映了結(jié)構(gòu) 的動(dòng)力特征，同時(shí)樓層重力的使用考慮了慣性力與結(jié) 構(gòu)質(zhì)量的正比關(guān)系，指數(shù)a的使用考慮的結(jié)構(gòu)的自振 周期長短對(duì)荷載的影響； (5) 、自適應(yīng)分布:通常所選的側(cè)向力分布只考慮結(jié) 構(gòu)彈性階段的反應(yīng)，當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性，如果此時(shí)結(jié)構(gòu) 的側(cè)向力分布沒有根據(jù)剛度分布變化調(diào)整，結(jié)構(gòu)的反 應(yīng)可能會(huì)與在實(shí)際地震動(dòng)下的反應(yīng)有很大差別，一些 研究中提出了根據(jù)結(jié)構(gòu)側(cè)移或振型的變化調(diào)整結(jié)構(gòu)側(cè) 向力分布的方法。其側(cè)向力定義式如下 W i AF =—— i 伐j )2 7=1 -AV Fold 1 b i

13、2 (2-2-5) r )2 ij j j 以上各式中，W為結(jié)構(gòu)第I層重量，七為第j階 振型在I層的值，「j為第j階振型的振型參與系數(shù)， △匕為結(jié)構(gòu)底層剪力的增量，N為結(jié)構(gòu)總層數(shù)，F(xiàn)ild 為第i層上一步加載時(shí)的側(cè)向力，1為第j振型的結(jié) 構(gòu)彈性反應(yīng)譜值，h，hj為第i、j層的層高。 5目標(biāo)位移的求解 靜力彈塑性分析中目標(biāo)位移在進(jìn)行彈塑性靜力分 析設(shè)計(jì)時(shí)，是對(duì)結(jié)構(gòu)施加側(cè)向荷載的終止條件之一;在 對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行pushover抗震性能評(píng)估時(shí)，是結(jié)構(gòu)自身性 能的重要參數(shù)，是基于位移的抗震設(shè)計(jì)的功能目標(biāo)之 一。下面分別介紹不同的靜力彈塑性分析方法中目標(biāo) 位移的不同求解方法。 一、能力譜法

14、 能力譜法實(shí)際上是通過地震反應(yīng)譜曲線獲取結(jié)構(gòu) 各個(gè)彈塑性階段所需要的反應(yīng)值，然后將結(jié)構(gòu)推覆分 析得到的結(jié)構(gòu)能力譜和由反應(yīng)譜得到的需求譜相疊 加，如果兩譜線相交，其交點(diǎn)被定義為結(jié)構(gòu)抗震性能 特征反應(yīng)點(diǎn)，根據(jù)該點(diǎn)來評(píng)估結(jié)構(gòu)的抗震性能，并且 根據(jù)該點(diǎn)反演對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)基底剪力、頂點(diǎn)位移和層間 位移等。如果不相交，則認(rèn)為改結(jié)構(gòu)不能承受相應(yīng)的 地震作用。其過程大致如下： 1、求能力譜曲線:將力一位移形式的pushover曲 線轉(zhuǎn)換成為譜加速度一譜位 移形式的能力曲線，如圖2一1所示。其中 & e ° j1 & e 2 j=1 (如 e )2 M * = 1 & j=1 (2-2

15、-6) 2、求需求譜曲線:將彈性反應(yīng)譜曲線由加速度一周 期形式轉(zhuǎn)化為譜加速度一 位移形式的需求曲線，如圖2-2所示。 3. 將結(jié)構(gòu)的能力譜和需求譜繪制在一起，并將能 力譜曲線按能理原則簡化為雙折線形式，如圖2-3所 能力譜曲殊 需求漕曲線 示。I"； 一 ?'： '.? i" 4. 通過原結(jié)構(gòu)等效線性體系的迭代分析得到需求 會(huì)位移。迭代是通過改變固有振動(dòng)周期平Teq和等效 ￡ 粘滯阻尼比eq來實(shí)現(xiàn)的，如圖2-3所示。ATC—40 推薦的一種迭代步驟如下所示： (1)、確定能力譜和需求譜的交點(diǎn)(Di, 1)，第 一步迭代根據(jù)彈性需求譜確定Di = D(Tn，E

16、= °.°5)。 ⑵、計(jì)算延性系數(shù) WD。D為上一步得到 的等效單質(zhì)點(diǎn)體系屈服位移。 （3）、根據(jù)式（2-2-7）確定等效線性體系基本周期。 9廣 土片=/h：id^ sec ' y y （2-2-7） =T」^^ n\： 1+a^-a 根據(jù)式（2-2-8）和（2-2-9）確定等效線性體系阻尼七q。 匕 2 2（四一1）（1-以） %飛貝1+曲-以） （2-2-8） 亳 ^^ =^+^^ （2-2-9） （4） 、根據(jù)相應(yīng)于&eq的彈性反應(yīng)變譜，得到能力譜 與需求譜交點(diǎn)D。 （5） 、檢查D是否收斂，如果收斂則地震響應(yīng)位移 D = D，，否則D = D重復(fù)以上直到

17、收斂為止。 5、將需求位移轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移和構(gòu)件位移，與功 能目標(biāo)對(duì)比確定結(jié)構(gòu)是否滿足相應(yīng)的功能要求。 6結(jié)構(gòu)性能評(píng)估 建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)過推覆分析得到目標(biāo)位移后，根據(jù)結(jié) 構(gòu)目標(biāo)位移可以反演出結(jié)構(gòu)構(gòu)件在該位移水平條件下 的總內(nèi)力和變形，而結(jié)構(gòu)構(gòu)件在該位移水平條件下的 總內(nèi)力和變形就可以用來估計(jì)構(gòu)件的性能。我們可以 從宏觀和微觀角度兩方面進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗震性能評(píng)估。 宏觀角度可以通過結(jié)構(gòu)反應(yīng)與功能目標(biāo)進(jìn)行對(duì)比判斷 是否滿足功能要求，可以計(jì)算結(jié)構(gòu)的整體損傷狀況， 也可以通過塑性鉸分布來判斷結(jié)構(gòu)是否有薄弱層，是 否符合強(qiáng)柱弱梁的延性框架假設(shè)，結(jié)構(gòu)剛度是否過大 沒有充分發(fā)展塑性，結(jié)構(gòu)剛度是否過小存在倒塌的

18、危 險(xiǎn)等等。微觀角度可以計(jì)算桿件的損傷狀況，通過構(gòu) 件的變形與構(gòu)件極限能力的比較，判斷結(jié)構(gòu)是否存在 薄弱桿件。無論是動(dòng)力彈塑性方法還是靜力彈塑性方 法，結(jié)構(gòu)的抗震性能評(píng)估方法都是其關(guān)鍵問題之一。 結(jié)構(gòu)的性能評(píng)估方法是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)思想的充分體 現(xiàn)，從強(qiáng)度、位移、能量、損傷以及功能等不同的抗 震思想可以得到不同的抗震性能評(píng)估準(zhǔn)則。到目前為 止，采用何種結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)估準(zhǔn)則更加適合靜力彈 塑性方法尚無定論，需要進(jìn)一步的深入探討。 7靜力彈塑性分析的優(yōu)點(diǎn)及不足之處 用彈塑性靜力分析push-over方法，不但可以 簡化結(jié)構(gòu)抗震分析，還可以了解結(jié)構(gòu)在水平力作用下 的許多性質(zhì)，而且相當(dāng)一部分性質(zhì)由彈性

19、靜力分析、 甚至彈性動(dòng)力分析是反映不出來的。例如1）、可以了 解結(jié)構(gòu)在橫向荷載作用下中每個(gè)構(gòu)件的受力變化情 況，觀察到構(gòu)件由彈性階段到開裂直至承載力喪失的 全過程，檢查是否符合強(qiáng)柱弱梁（或強(qiáng)剪弱彎），并可 發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的薄弱部位；2）、可以得到不同受力階段的 側(cè)移變形，底部剪力一頂點(diǎn)位移關(guān)系曲線以及層間剪 力一層間位移關(guān)系曲線即能力曲線，后者可以作為各 樓層的層間剪力一層間位移骨架線，它是進(jìn)行層間剪 切模型彈塑性時(shí)程分析所必須的參數(shù)。只要結(jié)構(gòu)一定 （尺寸、材料等），其結(jié)果不受地震波的影響，而與初 始樓層水平荷載的分布形式有關(guān);3）、可以判斷結(jié)構(gòu)的 抗震承載能力。能力曲線從總體上反映了結(jié)構(gòu)對(duì)與側(cè)

20、向荷載的抵抗能力，若地震作用的強(qiáng)度超過了結(jié)構(gòu)的 抵抗能力，則需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固或修改設(shè)計(jì);4）、確 定結(jié)構(gòu)在不同抗震設(shè)防等級(jí)下的目標(biāo)位移。在基于性 能/位移的抗震設(shè)計(jì)中，確定目標(biāo)位移是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵， 用彈塑性靜力分析方法來確定結(jié)構(gòu)目標(biāo)位移比用彈 塑性時(shí)程分析方法簡單，比彈性靜力分析方法準(zhǔn)確， 在現(xiàn)階段是可行的;5）、保證構(gòu)件具有足夠的變形能 力。由彈塑性靜力分析可以得到結(jié)構(gòu)達(dá)到目標(biāo)位移時(shí) 構(gòu)件彈塑性變形的大小，從而可以了解對(duì)構(gòu)件塑性鉸 的約束要求;6）、由于水平力的大小可以根據(jù)結(jié)構(gòu)在不 同階段的周期由設(shè)計(jì)反應(yīng)譜求得，而分布則可以根據(jù) 振型變化求得，因而比彈性分析更能反映結(jié)構(gòu)實(shí)際的 地震反應(yīng)。

21、從以上幾點(diǎn)可以看出，彈塑性靜力分析 push-over可以從微觀（構(gòu)件）及宏觀（結(jié)構(gòu)）上了解結(jié)構(gòu) 彈塑性性能，即可得到有用的靜力分析結(jié)果，又可以 很方便地進(jìn)行動(dòng)力時(shí)程分析。同時(shí)從靜力彈塑性分析 的基本原理和分析過程中我們可以看到，靜力彈塑性 分析也存在很多的不足之處，例如:1）、理論基礎(chǔ)不嚴(yán) 密;2）、僅以結(jié)構(gòu)的橫向變形作為判斷結(jié)構(gòu)破壞的標(biāo) 準(zhǔn)，這種做法過于簡單，尤其對(duì)延性差的剛性結(jié)構(gòu);3）、 該方法為靜力分析方法，沒有考慮結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特 性;4）、該方法在規(guī)則的平面結(jié)構(gòu)分析方面已經(jīng)沒有什 么困難，但是應(yīng)用到空間結(jié)構(gòu)還比較困難5）、水平分 布荷載的選擇直接影響對(duì)結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果和對(duì)結(jié)構(gòu)抗 震性能的

22、評(píng)估結(jié)果，如何選擇合理的側(cè)向分布需要良 好的判斷能力;6）、對(duì)應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系中下降階段負(fù)剛 度的處理難度較大;7）、對(duì)高階振型影響的考慮比較困 難。從以上幾點(diǎn)我們可以看出，要在實(shí)際工程中完全 應(yīng)用靜力彈塑性分析方法，我們還有一段路要走。 8小結(jié) 本節(jié)全面介紹了一種有代表性的靜力彈塑性分 析方法，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)出靜力彈塑性分析可達(dá)到 的目的，1）、找出潛在脆性構(gòu)件的真實(shí)內(nèi)力需求。例 如柱的軸力需求，托板連接的內(nèi)力需求，梁柱連接的 彎矩需求，深鋼混拱粱的剪力需求，非混凝土的磚石 結(jié)構(gòu)支柱的剪力需求等;2）、評(píng)估發(fā)生彈塑性變形時(shí)構(gòu) 件的變形需求。地震發(fā)生時(shí)，地震傳給結(jié)構(gòu)的能量是 導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的

23、主要原因，結(jié)構(gòu)為了耗散地震傳給結(jié) 構(gòu)的能量，有部分構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生變形甚至破壞；3）、找到 結(jié)構(gòu)整體行為條件下單個(gè)構(gòu)件的強(qiáng)度損耗結(jié)果，確定 構(gòu)件形成塑性鉸的先后順序；4）、臨界部位的確定。臨 界部位的變形需求往往是被預(yù)測過高的，是詳細(xì)設(shè)計(jì) 時(shí)的關(guān)鍵;5）、確定平立面內(nèi)強(qiáng)度突變部位，強(qiáng)度突變 是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在彈塑性范圍內(nèi)動(dòng)力特性改變的原因;6）、 評(píng)估中間樓層的剛度，這是為了解釋強(qiáng)度或剛度突變， 并可能用來控制破壞和評(píng)價(jià)二階效應(yīng);7）、驗(yàn)證加載路 徑的完全性和精確性。考慮結(jié)構(gòu)體系的所有單元、所 有連接、有明顯強(qiáng)度的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。靜力 彈塑性分析方法作為結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析的簡化方法， 近年來備受關(guān)注。

24、該方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)靜力線性分析方 法如底部剪力法和振型分解反應(yīng)譜法等的不足，克服 了動(dòng)力時(shí)程分析方法的困難。但是由于常規(guī)的 push-over分析方法沒有建立在嚴(yán)密的理論基礎(chǔ)之上， 又采用了集中塑性鉸的單元計(jì)算模型，存在水平荷載 加載模式與實(shí)際地震作用模式不符的缺陷，進(jìn)而由此 確定的結(jié)構(gòu)目標(biāo)位移精度不高，其確定方法也有待改 進(jìn)，因而只適用于地震響應(yīng)以第一振型為主的結(jié)構(gòu)。 因此對(duì)該方法不斷進(jìn)行改進(jìn)和完善，也是研究人員致 力追求的目標(biāo)之一。 參考文獻(xiàn)： [1]程耿東，李 剛.基本功能的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中一些問 題的探討建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)Vol.21No.lFeb.2000. ⑵葉燎原，潘 文.結(jié)構(gòu)靜力彈

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