陈功[1]2008年在《静力弹塑性Pushover分析方法在高层建筑结构中的应用》文中认为近年来,弹塑性分析已成为结构抗震设计的一个重要组成部分,其中静力弹塑性Pushover分析以其实用性较强等优点正在受到越来越多的关注,并已被列为我国的《建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)》之中,成为结构弹塑性变形分析的主要方法之一。本文首先介绍了近年来国内外对静力弹塑性Pushover分析方法的发展和研究现状,比较了静力弹塑性Pushover分析方法的优点及有待完善之处。其次论述了静力弹塑性Pushover分析方法的应用背景、目的和主要用途、基本原理以及水平加载模式。然后对常见的静力弹塑性Pushover分析方法进行了论述和分析比较。本文利用SAP2000程序对两个工程实例进行非线性动力时程分析,并利用ETABS程序对其进行静力弹塑性Pushover分析,得到了时程曲线、基底剪力—顶点位移曲线以及能力谱曲线、结构达到性能点时的层间位移和层间位移角、结构达到性能点时的塑性铰发展图,从而发现结构中的薄弱部位,判断结构的抗震承载能力是否能够达到不同地震需求时的性能目标。最后,本文对静力弹塑性Pushover分析方法的研究提出了结论和展望。
刘桂平[2]2008年在《高层钢—混凝土混合结构的静力弹塑性Pushover分析及应用》文中研究说明高层外钢框架-混凝土核心筒混合结构,是近年来我国迅速发展的一种新型结构体系。对于高层混合结构抗震性能的研究,是一项很重要的内容。静力弹塑性Pushover分析方法以其简单实用性等优点已成为结构抗震设计的一个重要组成部分。并已被列入我国现行《建筑抗震设计规范》(GB5001-2001)之中。本文运用静力弹塑性Pushover分析方法对混合结构的抗震性能进行研究,主要进行了以下几个方面工作:1、建立混合结构Pushover分析的空间有限元模型,利用ABAQUS软件对影响Pushover方法的准确性最为关键的一个因素—侧向荷载的分布形式进行研究。研究了加载模式对混合结构抗震性能、层间位移、屈服破坏机制等的影响。2、在我国抗震规范的弹性反应谱的基础上,结合我国学者给出的不同场地土情况下的μ-R-T关系,推导了基于位移加载模式的改进能力谱方法。给出了应用改进能力谱方法求得结构性能目标的一般步骤。3、应用改进能力谱方法对混合结构进行抗震性能的评估。结合混合结构弹塑性动力时程分析与基于力加载模式的改进能力谱方法,得出采用基于位移加载模式的改进能力谱方法估计混合结构结果可靠的结论。
崔烨[3]2004年在《静力弹塑性Pushover分析方法的研究和改进》文中研究说明本文在对静力弹塑性Pushover分析方法的发展现状、应用背景、基本假定、理论基础和适用范围进行了论述之后，对目前存在的比较流行的几种Pushover方法进行了研究，并比较分析了各种方法的优缺点，指出其中存在的主要问题。在此基础上，针对高阶振型影响不能充分考虑的不足，提出了改进的振型Pushover分析方法。在本方法中，考虑了合理振型数的适当选择，采用了振型分解方法的基本原理，采用了考虑强度折减的弹塑性反应谱，使分析结果更接近结构在大震作用下的实际性能。最后用一十层框架结构进行了验证，并对其抗震性能进行了评估，分析结果表明，该方法的分析结果与弹塑性时程分析方法的结果比较接近，是一种可接受的方法。但该方法仍存在一些不足，如：分析时采用位移控制的方法时，如何预估结构的最大位移需求；结构屈服前后水平荷载的分布模式如何选取；对结构影响显着但比较靠后的高阶振型如何考虑；如何正确的考虑结构的弹塑性反应谱等问题仍没有得到很好的解决，因此该方法仍需进一步的改进。
张倩[4]2008年在《钢框架结构基于性能的抗震设计方法研究》文中研究表明基于性能/位移的抗震设计是二十一世纪抗震设计发展的主流,它的设计思想是保证不同水准地震作用下,建筑结构的功能能够满足业主、使用者和社会的不同需求。而传统的抗震设计思想是以保障生命安全为主要设防目标的,无法实现建筑结构的多性能目标。因此,研究钢框架结构基于性能/位移的抗震设计方法,具有重要的理论意义和工程应用价值。本文的主要研究工作如下:(1)总结了国内外基于性能的抗震设计理论与方法的研究和应用现状,介绍了Pushover分析方法、能力谱方法、位移影响系数法和N2方法等几种有代表性的分析方法,着重讨论了Pushover分析方法和能力谱法的用途及目前所遇到的问题,同时还简述了国内外有关钢框架的抗震设计方法。(2)探讨了钢框架结构叁种基于性能/位移的抗震设计方法,即控制延性的方法、直接位移设计法、能力谱方法,并对其进行了比较。研究了该方法中目标性能、等效线性体系的确定等问题,同时还探讨了改进塑性铰法对各种非线性问题的处理方法,并结合研究现状,分析了存在的问题。(3)提出了钢框架结构直接基于位移的抗震设计方法,建立了钢框架结构最大位移模式与最大层间侧移比之间的相关关系式,提出了钢框架结构直接基于最大位移模式的抗震设计步骤,包括钢框架位移模式的确定、等效单自由度体系的建立以及目标位移的确定等。采用文中所提出的钢框架结构的最大位移模式,对一幢五层钢框架结构进行了基于位移的抗震设计。(4)介绍了钢框架结构基于能力谱的抗震设计方法,给出了能力谱法的实施过程,包括能力谱曲线的建立、需求谱曲线的建立、性能点的确定以及对结构抗震性能的评估等内容。并采用能力谱方法对同一幢五层钢框架结构进行了抗震性能评估。研究结果表明,钢框架结构基于位移的抗震设计方法简单实用,便于操作,不仅能对结构在不同性能水平下进行设计,而且能对结构在不同烈度地震作用下的性能进行控
郭辉[5]2007年在《基于性能的高层建筑结构抗震设计理论和应用方法研究》文中研究指明为了使建筑结构在地震灾害作用下能够维持所需要的性能水平，抗震规范已经提高了对结构弹塑性变形验算的要求。结构的弹塑性变形计算可采用静力弹塑性分析方法予以简化，其中应用较多的是Pushover分析方法和能力谱方法。但是由于结构弹塑性变形计算的复杂性，Pushover方法和能力谱方法目前均存在一些问题需要解决，因此本文对Pushover分析方法进行了改进，并对能力谱法方法中相应的问题提出了一些建议。本文首先论述了静力弹塑性方法在国内外的发展及其研究与应用现状，介绍了Pushover分析方法、能力谱方法、位移影响系数法和N2方法等几种有代表性的分析方法，着重讨论了Pushover分析方法和ATC-40能力谱方法的基本思想和基本原理，指出了在求结构能力谱过程中存在的叁个问题，即：如何考虑高振型的影响、采用何种侧向力分布形式及怎样确定目标位移等问题。为了解决上述问题，本文提出了基于振型参与重量来确定起主要影响的振型数，以考虑高振型对结构性能的影响，并对目前常用的几种侧向力加载方式进行了分析，结果表明对于高层建筑结构，按模态加载所得结果要优于其他加载形式的结果。接着，讨论了模态Pushover法(MPA)的步骤及假定，指出其所作假定对结构屈服后的刚度变化考虑不足等问题，并通过对振型向量的选取进行了改进，提出了两阶段的侧向力加载模式，同时对确定结构目标位移的方法也作了改进。随后，论文应用文中提出的改进静力弹塑性分析方法，通过SAP2000有限元分析软件，对一15层钢筋混凝土框架结构计算模型进行了静力弹塑性分析，并与动力时程分析结果进行了比较，验证了本文所提方法的可靠性和适用性。结果表明，采用本文改进的静力弹塑性分析方法对结构进行推覆分析，能够比较准确地模拟结构的地震反应，具有易操作和计算精度高等优点。最后，本文还对应用静力弹塑性分析方法计算不规则结构和考虑二次效应等方面存在的问题进行了探讨。
岳焱超[6]2008年在《钢框架结构的pushover分析及模态pushover研究》文中研究表明目前,静力弹塑性设计方法以其实用性较强的优点正受到越来越多的关注,已经被列入我国《建筑结构抗震设计规范》作为结构弹塑性变形验算方法之一。Pushover方法是用于评估结构抗震性能的一种静力弹塑性分析方法。它避免了非线性动力分析的繁琐,又具有较好的准确性。它将结构静力弹塑性分析与地震反应谱结合起来,在一定条件下是一种简单而有效的结构抗震能力评价方法,目前已经在我国逐渐得到推广应用。该方法的研究既具有理论价值,又具有工程价值。本文首先概述了建筑结构的抗震设计思想、抗震分析、设计方法,介绍了静力弹塑性分析产生的背景和发展前景。接着论述了基于变形的结构抗震设计,包括起源,基本原理,以及设计位移的选择。接下来,介绍了目前几种常用的pushover分析方法:能力谱法,位移影响系数法,N2法。水平加载分布模式是Pushover分析中的一个重要问题,其选取直接影响静力Pushover分析的结果。本文通过对一框架结构的静力Pushover分析,对4种水平加载分布模式进行了分析研究,给出了4种水平加载分布模式对静力Pushover分析的影响。最后,重点介绍了加州伯克利大学Chopra教授提出的考虑高阶振型的模态pushover分析方法(MPA),并通过与时程分析进行比较,指出了MPA方法在弹性分析和弹塑性分析中的特点。算例分析表明改进的模态分析可以有效考虑结构弹塑性阶段高阶振型的影响。
张凡[7]2005年在《高层建筑结构的Pushover分析方法及应用研究》文中研究表明近年来,弹塑性分析已成为结构抗震设计的一个重要组成部分,其中静力弹塑性分析以其实用性较强等优点正在受到越来越多的关注,并已被列为我国现行《建筑抗震设计规范》(GB5001-2001)之中,成为结构弹塑性变形分析的主要方法之一。 首先,本文论述了静力弹塑性分析方法的发展和国内外研究现状,介绍了静力弹塑性计算方法的理论基础、适用范围和用途,同时讨论了静力弹塑性Pushover分析方法所面临的一些问题。其次,介绍了几种具有代表性的静力弹塑性Pushover分析方法,并比较了其优缺点。在此基础上针对建筑结构受高阶振型影响等问题,采用有效振型的选取方法,提出了高阶振型在进行Pushover分析过程中对侧向荷载分布和目标位移影响的改进方法。此后,对静力弹塑性分析方法在不规则结构方面的应用以及对建筑结构受二次效应影响等方面进行了探讨。最后,以动力弹性时程分析计算结果为标准,采用能力谱方法和改进的Pushover方法对同一工程实例进行了计算,经过对基底剪力和位移变化的分析和比较,得出了改进后的方法较其它Pushover分析方法更能够准确反映高层建筑结构在罕遇地震作用下的实际性能的结论,为进一步研究和完善Pushover方法在高层建筑结构中的应用提供了依据。
曹秀娟[8]2008年在《高层建筑结构弹塑性分析方法的研究及应用》文中指出上世纪90年代在一些发达国家发生的地震,虽然人员伤亡很少,但是造成的经济损失却十分巨大,使研究人员意识到结构在地震作用下单纯的保证生命安全,已不是一种完善的抗震设计思想。在这样的背景下,美、日学者提出了基于性能的结构抗震设计思想,基于性能的结构抗震设计的基本思想就是使所设计的工程结构在使用期间满足各种预定的性能目标要求。基于性能的结构抗震设计中,有两种实用的弹塑性分析方法,即:静力弹塑性pushover分析方法和增量动力弹塑性(Incremental Dynamic Analysis,简称IDA)分析法。静力弹塑性pushover分析法在国内外研究较多,而增量动力弹塑性IDA分析法则是近些年来国内逐渐引起重视的一种分析方法。本文重点介绍增量动力弹塑性分析法,所完成的主要内容及成果如下:本文阐述了静力弹塑性分析方法的基本理论和实现步骤,讨论了不同的侧向加载模式以及目标位移的确定。并分别对两个不同层数的框架结构进行了静力弹塑性分析。基于性能抗震评估的目标之一就是计算出地震需求超越结构的极限状态或能力的年平均超越概率,而此目标即可通过增量动力弹塑性分析法计算结果求出。本文详细阐述了增量动力弹塑性分析方法的基本原理、参数选择和曲线统计方法,极限状态的定义以及其年平均超越概率的计算方法,通过对一25层框筒结构进行增量动力弹塑性分析,具体实施了增量动力弹塑性分析法的计算步骤,并求出结构各个极限状态的界限值。本文阐述了地震易损性分析的基本原理,介绍了地震易损性的计算步骤,讨论了具体计算过程中的积分和曲线拟和问题,并将增量动力弹塑性分析法运用于地震易损性分析求出各极限状态的界限值,将其计算结果与地震灾害曲线结合,求出各极限状态的年平均超越概率,从而对结构大震作用下的抗震性能作出了评估。IDA分析是很耗费资源的,本文介绍了一种可以有效而快速的得出结构IDA曲线的软件SPO2IDA,如果已经得出了结构的静力弹塑性分析曲线,通过一系列的转化及参数输入,就可以得到具有统计意义的IDA曲线,对结构的地震需求和抗震能力做出评估,本文通过两栋框架结构具体示范了曲线的转化过程。
王瑞茹[9]2006年在《高层建筑结构静力弹塑性分析的理论与应用研究》文中研究表明近年来,静力弹塑性分析方法以其简单实用等优点正在受到广大学者及工程设计人员越来越多的关注,成为结构抗震领域的一个热点。为了使静力弹塑性分析方法的应用得到进一步推广,并使其适用范围进～步扩大,本文对高层建筑结构的静力弹塑性分析方法(Pushover analysis)进行了研究。 论文首先论述了静力弹塑性分析方法的发展和国内外研究现状,介绍了静力弹塑性分析方法的理论基础、适用范围和发展前景,同时讨论了静力弹塑性分析方法的优点及所面临的一些问题;接着介绍了几种具有代表性的静力弹塑性分析方法,并在此基础上,针对高层建筑结构Pushover分析方法所面临的受高振型影响、目标位移求解等关键问题进行了分析研究,建议对受高阶振型影响显着的结构采用模态静力非线性分析方法,同时对目标位移求解以及形状向量的选取进行了改进,以提高Pushover分析结果的精度;最后,论文对比分析了两个工程实例在典型地震动下弹塑性时程分析与采用不同侧向力分布的Pushover分析的结构地震反应,比较了两个工程实例在模态加载、倒叁角形加载与均布水平加载下的楼层位移误差、层间位移误差以及塑性铰的发展等,得出了采用本文模态静力非线性分析方法能够准确的反映高阶振型对结构的影响以及结构在罕遇地震作用下的实际性能等结论,为Pushover分析方法在工程实践中的应用提供了依据。
钟腾飞[10]2014年在《粘滞阻尼器减震结构的Pushover方法研究》文中研究指明近些年来,弹塑性分析方法已经成为抗震设计的一个较为重要的分析方法,其中静力弹塑性Pushover分析以其实用性较强等优点收到了越来越多的关注。它避免了非线性动力分析的繁琐,使得分析时间大大减少。我国现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)当中规定,对于消能减震结构,当主体结构进入弹塑性阶段的情况,应根据主体结构体系特征,采用静力非线性分析方法或非线性时程分析方法。对于粘滞型阻尼器这类速度型阻尼器而言,直接运用静力弹塑性方法并不能考虑到阻尼器在结构中的作用,因此,本文找出了一种适于粘滞阻尼器的Pushover分析方法。首先,本文论述了静力弹塑性分析方法的发展和研究现状,同时讨论了静力弹塑性Pushover分析方法所面临的一些问题。其次,介绍了几种常见的静力弹塑性Pushover分析方法以及不同类型的水平加载分布模式。在能力谱法的基础上,采用一定的假定,提出了适于粘滞阻尼器减震结构的设计流程图,并根据减震装置的恢复力特性,提出了减震结构等效阻尼比的简化计算方法。实例中,对一六层的采用粘滞型阻尼器的框架结构进行静力弹塑性分析,采用两种不同的水平加载分布模式,即倒叁角水平加载分布模式和均布水平加载分布模式,同时利用大型有限元分析软件SAP2000程序对该模型进行弹塑性时程分析,以确保该方法的可行性。结果表明本文中所提到的静力分析方法有一定的可靠性,其中采用倒叁角水平加载分布模式更加接近时程分析的结果。而在实际过程中遇到了一些问题,静力弹塑性分析中采用的原模型,因此结构设计按原结构进行配筋,而在实际运用中,对于布置粘滞型阻尼器的减震结构进行时程分析时,与阻尼器相邻的构件要进行加强配筋,因此相关构件不需定义塑性铰。所以采用两种方法所得到的出铰顺序会有昕不同。但结合以上结论,pushover分析方法对含粘滞阻尼器的减震框架结构有较好的可行性,因此适于粘滞阻尼器的Pushover分析方法具有明显的优越性。
参考文献：
[1]. 静力弹塑性Pushover分析方法在高层建筑结构中的应用[D]. 陈功. 西南交通大学. 2008
[2]. 高层钢—混凝土混合结构的静力弹塑性Pushover分析及应用[D]. 刘桂平. 中南大学. 2008
[3]. 静力弹塑性Pushover分析方法的研究和改进[D]. 崔烨. 西安建筑科技大学. 2004
[4]. 钢框架结构基于性能的抗震设计方法研究[D]. 张倩. 西安建筑科技大学. 2008
[5]. 基于性能的高层建筑结构抗震设计理论和应用方法研究[D]. 郭辉. 西安建筑科技大学. 2007
[6]. 钢框架结构的pushover分析及模态pushover研究[D]. 岳焱超. 同济大学. 2008
[7]. 高层建筑结构的Pushover分析方法及应用研究[D]. 张凡. 西安建筑科技大学. 2005
[8]. 高层建筑结构弹塑性分析方法的研究及应用[D]. 曹秀娟. 湖南大学. 2008
[9]. 高层建筑结构静力弹塑性分析的理论与应用研究[D]. 王瑞茹. 西安建筑科技大学. 2006
[10]. 粘滞阻尼器减震结构的Pushover方法研究[D]. 钟腾飞. 昆明理工大学. 2014
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