■静力弹塑性分析方法(PUSHOVER分析方法)简介静力弹塑性分析也称PUSHOVER分析方法,是指在结构上施加竖向荷载并保持不变,同时施加某种分布的水平荷载,该水平荷载单调增加,构件逐步屈服,从而得到结构在横向静力作用下的弹塑性性能。主要步骤为:(1)按通常做法建立结构模型,包括几何尺寸、物理参数等;(2)根据单元种类(梁、柱、支撑、剪力墙等)和材料类型(钢、钢筋混凝土),确定各单元塑性铰性质(恢复力模型),根据受力形式可分为轴压、弯曲、剪切、压弯铰。一般程序将塑性铰集中在杆件两端,并不考虑沿杆长的分布,轴压铰集中在杆件中央;(3)施加全部竖向荷载;(4)确定结构的目标位移;(5)选择合适的水平加载模式,施加在结构上,逐渐增加水平荷载,结构构件相继屈服,随之修改其刚度(程序自动完成),直到达到结构目标位移,对结构性能进行评判。■静力弹塑性分析的原理MIDAS程序提供的pushover的分析方法,主要基于两本手册,一本是由美国应用技术委员会编制的《混凝土建筑抗震评估和修复》(ATC—40),另一本是由美国联邦紧急管理厅出版的《房屋抗震加固指南》(FEMA273/274)。程序中FEMA较本构关系和性能指标就来自于(FEMA273/274),而pushover方法的主干部分,即分析部分采用的是能力谱法CSM,来自于ATC一40(1996)和FEMA-273(1997)。其主要步骤如下:(1)用单调增加水平荷载作用下的静力弹塑性分析,计算结构的基底剪力一顶点位移曲线(图1(a))。(2)建立能力谱曲线:对不很高的建筑结构,地震反应以第一振型为主,可用等效单自由度体系代替原结构。因此,可以将—曲线转换为谱加速度一谱位移曲线,即能力谱曲线(图l(b))。图1pushover曲线和能力谱之间的转换(3)建立需求谱曲线需求谱曲线分为弹性和弹塑性两种需求谱。对弹性需求谱,可以通过将典型(阻尼比为5%)加速度加速度反应谱与位移反应谱画在同一坐标系上,根据弹性单自由度体系在地震作用下的运动方程可知和之间存在下面的关系对弹塑性结构AD格式的需求谱的求法,一般是在典型弹性需求谱的基础上,通过考虑等效阻尼比或延性比μ两种方法得到折减的弹性需求谱或弹塑性需求谱。(4)结果分析和性能评价建立ADRS谱(以谱加速度为纵坐标,谱位移为横坐标的Sa-Sd谱)和能力谱(由承载力曲线转换得来),将两条曲线放在同一个图上,得出交会点的位移值,同目标位移进行比较,检验是否满足弹塑性变形验算要求。上述各步骤中,将基底剪力一顶点位移...