基于位移的结构静力弹塑性分析方法的研究

本文系统介绍了基于位移的一般结构静力弹塑性(pushover)分析方法、自适应结构静力弹塑性(pushover)分析方法,指出了基于力的结构静力弹塑性(pushover)分析方法与基于位移的结构静力弹塑性(pushover)分析方法的差别。应用各种结构静力弹塑性(pushover)分析方法对一7层和15层框架剪力墙结构进行了计算与比较分析。算例结果表明,应用基于位移的一般结构静力弹塑性(push-over)分析方法对结构的抗震性能进行评估时,不受高阶振型的影响,结果更加准确合理。     

高层建筑结构静力弹塑性分析的Pushover-QR法

将QR法与Pushovcer分忻方法相结合,提出了高层建筑结构静力弹塑性分析的Pushover-QR（PO-QR）法。该方法沿用了常规Pushover方法进行抗震结构静力弹塑性分析的实施思路,用QR法代替Pushover分析方法中的有限元部分,充分利用这两种方法的优点,使得抗震结构静力弹塑性分析的计算得到较大的简化。PO-QR法程序的工程算例表明,该法是一种经济、有效、可行的分析方法。     

钢筋混凝土开洞剪力墙结构抗震非线性有限元分析

本文以钢筋混凝土开洞剪力墙结构为研究对象，建立了该类结构动力非线性有限元分析计算及该类结构静力非线性pushover有限元分析计算的基本过程，并编制了相应的计算机程序．通过与实验分析结果的比较，检验了本文动力非线性有限元分析计算方法的准确程度，验证了静力非线性pushover有限元分析方法应用于开洞剪力墙抗震非线性性能评估的可靠性。     

侧向荷载分布方式对高层建筑静力弹塑性分析结果的影响

Pushover方法作为一种建筑结构弹塑性地震响应的简化近似计算方法和抗震性能评价方法已得到广泛应用。但由于其理论基础不严密,其准确性需要给予必要确认,同时其适用性也受到一定的限值。就侧向荷载分布方式,对静力弹塑性pushover分析结果的影响进行了研究。用四种不同的侧向荷载分布方式,对一栋24层的高层结构进行了分析。分析结果表明:在不同侧向荷载分布方式作用下,pushover分析结果相差很大。就分析结果而言,选择实时模态的荷载分布方式更为合理。     

大跨预应力混凝土框架结构的静力弹塑性(pushover)分析

基于美国规范ATC-40和N2方法,建立了大跨预应力混凝土框架结构竖向地震反应的静力弹塑性(pushover)分析方法。编制了预应力混凝土构件截面弯矩-曲率的计算程序。这些为评价大跨预应力混凝土框架结构的竖向抗震能力提供了有益的参考。结合具体工程实例进一步说明了该方法的实施步骤。     

结构高度对静力弹塑性分析结果的影响

简要介绍了静力弹塑性分析方法(Pushover法)的原理、计算步骤和影响分析结果的主要因素．并通过实例比较了pushover分析结果与非线性动力分析结果,分析了高度、荷载分布模式因素对分析结果的影响。     

基于性能的碳纤维抗震加固设计

本文探讨了基于性能的加固设计的基本思路和设计过程,并给出了一个基于性能的碳纤维加固设计的工程实例,采用pushover静力推覆分析的方法分析对比了结构加固前后的性能,表明原结构的抗震性能不足,经碳纤维加固后的结构抗震性能明显提高,满足8度抗震设防烈度要求。     

建筑结构基于性能的抗震评估的等ζy延性谱法

利用水平地震作用下单自由度体系的运动方程,以屈服承载力系数ζy为参量,推导出适时延性系数动力方程,从而建立了基于屈服承载力系数的延性需求谱。结合结构的非线性静力pushover分析,提出了基于性能的抗震评估方法——等ζy延性谱法。用等yζ延性谱法对一个6层钢筋混凝土框架结构进行了抗震评估,并与非线性时程分析进行了比较。结果表明,用等yζ延性谱法对结构进行抗震性能评估是可行的,并且具有较高的精度。     

RC框架结构直接基于位移的抗震优化设计方法

探讨了静力弹塑性分析验证过程中遇到的几种情况及其产生原因,指出建筑结构设计方案在基于位移的抗震设计中的重要性。从框架结构的侧移模式出发,导出结构一定性能水平的目标顶点位移,建立结构目标顶点位移与等效位移的关系式,根据位移反应谱,由等效位移推出框架结构在各性能水平的目标周期。然后,由pushover曲线确定结构刚度退化机理,导出结构各性能水平相应的自振周期比例关系,根据结构各性能水平自振周期与目标周期的关系确定结构最优设计方案。通过例题加以验证,说明了此设计方法的可行性。     

组合梁-方钢管混凝土柱框架结构抗震性能的pushover分析

采用考虑组合梁多材料截面引起的正向、负向刚度、强度和承载力不同的截面本构模型,建立了组合梁结构的弹塑性分析模型,对一个15层的钢混凝土组合梁-方钢管混凝土柱框架结构开展了多遇地震、罕遇地震下的pushover分析,为组合框架结构体系的抗震性能分析以及pushover方法在该体系中的应用提供了参考。在此基础上,与钢梁-方钢管混凝土柱框架结构、钢梁-钢筋混凝土柱框架结构进行对比研究,比较了几种结构的动力特性,表明组合梁-方钢管混凝土柱框架结构体系相对于其它两种框架结构体系具有更好的抗震性能。     

基于塑性分析近似构建附加黏弹性阻尼器框架结构推覆曲线

基于性能的抗震设计要求使用非线性静力分析方法来评估新设计或已有消能结构的抗震性能。使用该方法对消能结构抗震性能评估的一个必要条件是要得到结构的推覆曲线。本文基于塑性理论,给出了快速、有效建立附加黏弹性阻尼器框架理想双线型推覆曲线的简化分析方法。使用该方法构建附加阻尼体系的推覆曲线无需借助结构分析软件。将3种侧向荷载模式(第1振型模式、FEMA-273模式和均布模式)作用下的简化分析结果与结构分析软件的推覆分析结果进行了比较,表明基于塑性理论的简化分析方法能够较准确地预测附加黏弹性阻尼器框架的推覆曲线,只要结构失效时能形成梁铰型侧移机构。     

能力谱方法在桥梁抗震性能评估中的应用研究

位移延性是桥梁抗震性能的重要指标之一,以Pushover分析为基础的能力谱方法能够考察结构在地震下的弹塑性位移响应,是抗震性能评估的一种有效手段.文中阐述了能力谱法的基本原理,说明了基于弹塑性反应谱的能力谱方法在求解性能点时不需要进行迭代计算;基于弹性设计反应谱建立了相对应的弹塑性反应谱,结合某实桥,将能力谱方法和增量动力分析方法进行了对比,并根据不同的地震基本烈度和场地土类型进行了抗震性能评估.分析认为,能力谱方法计算简便,对结构1阶振型的地震响应占主导时,具有较好的精度,并能够基于设计反应谱来考察结构的弹塑性抗震性能,可用于桥梁抗震性能的评估.     

静力弹塑性分析(Pushover Analysis)的基本原理和计算实例

阐述了美国两本手册FEMA273／274和ATC-40中关于静力弹塑性分析的基本原理和方法，给出了利用ETABS程序进行适合我国地震烈度分析的计算步骤，并用一框剪结构示例予以说明，表明Pushover方法是目前对结构进行在罕遇地震作用下弹塑性分析的有效方法。     

Extension of modal pushover analysis to seismic assessment of bridges

Nonlinear static (pushover) analysis has become a popular tool during the last decade for the seismic assessment of buildings. Nevertheless, its main advantage of lower computational cost compared to nonlinear dynamic time‐history analysis (THA) is counter‐balanced by its inherent restriction to structures wherein the fundamental mode dominates the response. Extension of the pushover approach to consider higher modes effects has attracted attention, but such work has hitherto focused mainly on buildings, while corresponding work on bridges has been very limited. Hence, the aim of this study is to adapt the modal pushover analysis procedure for the assessment of bridges, and investigate its applicability in the case of an existing, long and curved, bridge, designed according to current seismic codes; this bridge is assessed using three nonlinear static analysis methods, as well as THA. Comparative evaluation of the calculated response of the bridge illustrates the applicability and potential of the modal pushover method for bridges, and quantifies its relative accuracy compared to that obtained through other inelastic methods. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

Pushover分析方法的发展及其在桥梁结构中的应用

非线性静力分析方法（Pushover分析方法）可以较好地检验结构的变形能力,找到结构的薄弱环节,控制强烈地震作用下结构破坏程度,对工程设计有很强的指导意义。但目前Pushover分析方法的种类很多,各自有着不同的优缺点和适用范围,针对桥梁结构,阐述静力非线性分析方法（Pushover）的原理及其研究发展概况,评述了各种Pushover方法的优缺点,并分析了Pushover方法用于桥梁结构的基本原理和评价方法,指出Pushover方法用于桥梁结构存在的问题。     

新型框架结构弹塑性地震反应的等效线性化方法研究

等效线性化方法是计算结构弹塑性地震反应的实用方法.通过对几种等效线性化方法的比较分析,提出了基于FEMA440 （2005）计算等效刚度和等效阻尼比的等效线性化方法;分别采用静力弹塑性分析方法和等效线性化方法,分析了局部使用高性能纤维增强混凝土新型框架结构的弹塑性地震反应.结果表明,两种方法所得结构的地震反应均比较接近.因此,本文建议的等效线性化方法能够较好地预测新型框架结构的弹塑性地震反应.     

基于改进点估计法的结构整体概率抗震能力分析

确定能力中位值和能力离差值是结构整体概率抗震能力分析的两个关键问题,文中分析了现有方法存在的缺点。在Zhao-Ono点估计法的基础上,引入基于随机向量边缘概率分布信息的Nataf变换,提出了改进的点估计法。将改进点估计法与Pushover分析相结合,提出了评估结构整体概率抗震能力统计矩的随机Pushover分析方法。以某五层三跨钢筋混凝土框架结构为例,应用本方法,进行结构整体概率抗震能力分析,得到了结构整体抗震能力的易损性曲线。分析表明,所提方法是一种具有较高效率和较好精度的结构整体概率抗震能力的分析方法。     

Pushover分析中抗力曲线的概率研究

本文在已有的研究基础上,结合我国现行的抗震规范（GB50011—2001）和地震作用统计参数,提出了pushover分析中结构体系抗力曲线的保证率计算方法。以pushover分析所得的塑性铰出现次序和最终数量作为结构主要失效模式,同时考虑了结构抗力以及地震作用的随机性对结构体系抗力曲线的影响,借助于主要随机变量的灵敏度分析,得到了确定性pushover分析曲线的保证率。框架结构算例给出了本文方法的计算结果,并用重要抽样法进行了检验。     

Pushover analysis of reinforced concrete frames considering shear failure at beam-column joints

Since most current seismic capacity evaluations of reinforced concrete(RC) frame structures are implemented by either static pushover analysis(PA) or dynamic time history analysis,with diverse settings of the plastic hinges(PHs) on such main structural components as columns,beams and walls,the complex behavior of shear failure at beam-column joints(BCJs) during major earthquakes is commonly neglected.This study proposes new nonlinear PA procedures that consider shear failure at BCJs and seek to assess the actual damage to RC structures.Based on the specifications of FEMA-356,a simplified joint model composed of two nonlinear cross struts placed diagonally over the location of the plastic hinge is established,allowing a sophisticated PA to be performed.To verify the validity of this method,the analytical results for the capacity curves and the failure mechanism derived from three different full-size RC frames are compared with the experimental measurements.By considering shear failure at BCJs,the proposed nonlinear analytical procedures can be used to estimate the structural behavior of RC frames,including seismic capacity and the progressive failure sequence of joints,in a precise and effective manner.