浅析静力弹塑性(pushover)分析
- 格式:pdf
- 大小:324.32 KB
- 文档页数:2
对某工程的静力弹塑性分析(push-over)的探讨摘要:本文简要介绍了静力弹塑性分析的原理和实施步骤,并通过工程实例进行相关的对比和讨论。
关键词:静力弹塑性分析;push-over;反应谱;结构抗震性能评价1 前言利用静力弹塑性分析(Pushover Analysis)进行结构分析的优点在于:既能对结构在多遇地震下的弹性设计进行校核,也能够确定结构在罕遇地震下潜在的破坏机制,找到最先破坏的薄弱环节,从而使设计者仅对局部薄弱环节进行修复和加强,不改变整体结构的性能,就能使整体结构达到预定的使用功能;而利用传统的弹性分析,对不能满足使用要求的结构,可能采取增加新的构件或增大原来构件的截面尺寸的办法,结果是增加了结构刚度,造成了一定程度的浪费,也可能存在新的薄弱环节和隐患。
对多遇地震的计算,可以与弹性分析的结果进行验证,看总侧移和层间位移角、各杆件是否满足弹性极限要求,各杆件是否处于弹性状态;对罕遇地震的计算,可以检验总侧移和层间位移角、各个杆件是否超过弹塑性极限状态,是否满足大震不倒的要求。
2 原理与实施步骤2.1 原理静力非线性分析方法是基于性能评估现有结构和设计新结构的一种方法。
它是将静力弹塑性分析和反应谱相结合进行图解的快速计算方法。
其原理是使结构分析模型受到一个沿结构高度为单调逐渐增加的侧向力或侧向位移,直至控制点达到目标位移或建筑物倾覆为止。
基于结构行为设计使用Pushover分析,包括形成结构近似需求曲线和能力曲线,并确定曲线交点。
需求曲线基于反应谱曲线,能力曲线基于静力非线性Pushover分析。
在Pushover分析中,结构受到逐渐增加的荷载作用,从而得到需求曲线和能力曲线的交点,即性能点。
由于性能点定义了结构的底部剪力和位移,因此通过结构在性能点的行为和现行规范进行比较,从而确定结构是否满足要求。
实施步骤准备工作:建立结构模型,包括几何尺寸、物理参数以及节点和构件的编号,并输入构件的实配钢筋以便求出各个构件的塑性承载力。
提要:本文首先介绍采用Midas/Gen进行Pushover分析的主要方法及使用心得,然后结合工程实例进行具体说明,其结果反映出此类结构在大震下表现的一些特点,可供类似设计参考。
关键词:Pushover 剪力墙结构超限高层 Midas/Gen静力弹塑性分析(Pushover)方法是对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性变形分析的一种简化方法,本质上是一种静力分析方法。
具体地说,就是在结构计算模型上施加按某种规则分布的水平侧向力,单调加荷载并逐级加大;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,依次循环直到结构达到预定的状态(成为机构、位移超限或达到目标位移),得到结构能力曲线,并判断是否出现性能点,从而判断是否达到相应的抗震性能目标[1]。
Pushover方法可分为两个部分,第一步建立结构能力谱曲线,第二步评估结构的抗震性能。
对剪力墙结构体系的超限高层而言,选取Pushover计算程序的关键是程序对墙单元的设定。
SAP2000、ETABS软件没有提供剪力墙塑性铰,对框-剪结构可将剪力墙人工转换为模拟支撑框架进行分析;对剪力墙结构来说,进行转换不可行。
而Midas/Gen程序提供了剪力墙Pushover单元(类似薄壁柱单元,详见用户手册),对剪力墙能够设置轴力-弯矩铰以及剪切铰。
下面将详细介绍如何在Midas/Gen中进行Pushover分析的步骤(以Midas/Gen 6.9.1为例):一 Pushover分析步骤1. 结构建模并完成静力分析和构件设计直接在Midas/Gen中建模比较繁琐,可以用接口转换程序从SATWE(或其他程序如SAP2000)中导入。
SATWE转换程序由Midas/Gen提供,会根据PKPM的升级而更新。
转换仅需要SATWE中的Stru.sat 和Load.sat文件。
转换时需要注意的是,用转换程序导入SATWE的模型文件后,形成的是Midas/Gen的Stru.mgt文件,是模型的文本文件形式,需要在Midas/Gen中导入此文件,导入后还应该注意以下几个问题:1) 风荷载及反应谱荷载没有导进来,需要在Midas/Gen中重新定义;2) 需要定义自重、质量;3) 需要定义层信息,以及墙编号;此外,还应注意比较SATWE的质量与Midas/Gen的质量,并比较两者计算的周期结果实否一致。
结构静力弹塑性分析方法的研究和改进一、本文概述随着建筑行业的不断发展,对建筑结构的安全性和稳定性的要求也越来越高。
结构静力弹塑性分析方法作为一种重要的结构分析方法,能够更准确地模拟结构在静力作用下的弹塑性行为,因此在工程实践中得到了广泛应用。
然而,现有的结构静力弹塑性分析方法仍存在一些问题和不足,如计算精度不高、计算效率低等,这些问题限制了其在大型复杂结构分析中的应用。
因此,本文旨在深入研究结构静力弹塑性分析方法,探索其改进策略,以提高计算精度和效率,为工程实践提供更为准确和高效的结构分析方法。
本文首先介绍了结构静力弹塑性分析方法的基本原理和计算流程,分析了现有方法的不足和局限性。
在此基础上,本文提出了一种改进的结构静力弹塑性分析方法,通过引入新的算法和优化计算流程,提高了计算精度和效率。
本文还通过实际工程案例的对比分析,验证了改进方法的可行性和有效性。
本文的研究不仅有助于推动结构静力弹塑性分析方法的发展,提高其在工程实践中的应用水平,同时也为相关领域的研究提供了有益的参考和借鉴。
二、结构静力弹塑性分析方法的理论基础结构静力弹塑性分析方法(Pushover Analysis)是一种在结构工程领域广泛应用的非线性静力分析方法,旨在评估结构在地震等极端荷载作用下的性能。
该方法基于结构在地震作用下的弹塑性反应特点,通过模拟结构的静力加载过程,分析结构的弹塑性变形、内力分布和破坏机制,为结构抗震设计和性能评估提供重要依据。
静力弹塑性分析方法的理论基础主要建立在塑性力学、结构力学和地震工程学等多个学科领域。
其中,塑性力学提供了描述材料在弹塑性阶段的应力-应变关系的本构模型,包括理想弹塑性模型、随动硬化模型等多种模型,这些模型能够反映材料在受力过程中的非线性行为和塑性变形累积。
结构力学则为静力弹塑性分析提供了结构整体和局部的力学分析方法,包括静力平衡方程、变形协调条件等,这些方程和条件构成了静力弹塑性分析的数学模型。
结构抗震静力弹塑性分析方法(Pushover)的研究与改进的开题报告一、研究背景随着建筑结构设计的发展,抗震设计成为其中的重点和难点。
为了保障建筑安全,结构的抗震能力得到了越来越广泛的重视。
在结构抗震设计中,抗震静力弹塑性分析方法(Pushover)已经成为全球广泛使用的一种分析方法。
该方法根据结构某一方向施加分布荷载,通过对结构力学性能的分析,评估结构抗震能力。
二、研究目的与意义随着现代建筑的不断发展,建筑的结构形式日益复杂。
在这种情况下,传统的计算方法已经不能满足抗震设计的需求。
因此,本研究旨在对抗震静力弹塑性分析方法进行研究和改进,扩充其适用范围,提高其计算精度和效率,以更准确地评估结构的抗震能力。
三、研究内容1. 国内外相关研究的调研和综述,对Pushover分析方法的基本原理和步骤进行总结和阐述。
2. 提出一种结构抗震静力弹塑性分析方法的改进方案,探讨在模型参数、荷载模拟、材料本构关系等方面的改进思路。
3. 基于实际工程,使用所提出的改进方法对不同类型的建筑结构进行抗震分析,评估其抗震能力。
4.设计和编写Pushover分析方法改进程序,验证改进方案的正确性和有效性。
四、预期成果和考核指标本研究旨在对抗震静力弹塑性分析方法进行改进研究。
主要的预期成果包括:1.提出一种结构抗震静力弹塑性分析方法的改进方案,改进方案应能够在某些方面比传统的方法更加准确和高效。
2.通过实际工程评估所提出的改进方法的优缺点,验证其适用性和实用性。
3.设计和编写Pushover分析方法改进程序,展示改进方案的正确性和有效性。
预计的考核指标包括:论文的质量、研究方法是否合理、研究成果是否能够达到预期目标、研究结果的可重复性和实用性。
五、研究步骤与进度安排1.查阅相关文献,了解国内外关于结构抗震静力弹塑性分析方法的研究现状和进展,设计改进方案。
预计用时2周。
2.对所提出的改进方案进行模拟,并对改进方案中涉及的各项参数进行详细分析研究。
m i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i l图2.8.38 基于位移设计法的结构抗震性能评价m i d a s C i v i l示。
m i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i l1n λ- : 前一步骤(n-1)的荷载因子1λ : 第1荷载步的荷载因子nstep : 总步骤数i : 等差增量步骤号当前步骤的外力向量如下。
0n n λ=⋅P P(10)(3) 第3阶段: 最终步骤的荷载增量(n nstep =) 最终荷载步骤(nstep )的外力向量如下、0nstep nstep λ=⋅P P ; 1.0nstep λ= (11)图2.8.43 自动调整荷载步长的例题(荷载因子结果)m i d a s C i v i l2. 点击步长控制选项 > 增量控制函数定义步长控制函数m i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lATC-40中对不同结构响应类型规定了谱折减系数的下限值(参见表2.8.7)。
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。
静力弹塑性分析方法(pushover法)的确切含义及特点结构弹塑性分析方法有动力非线性分析(弹塑性时程分析)和静力非线性分析两大类。
动力非线性分析能比较准切而完整的得出结构在罕遇地震下的反应全过程,但计算过程中需要反复迭代,数据量大,分析工作繁琐,且计算结果受到所选用地震波及构件恢复力和屈服模型的影响较大,一般只在设计重要结构或高层建筑结构时采用。
静力弹塑性分析方法,是对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性变形分析的一种简化方法,从本质上说它是一种静力分析方法。
具体地说,就是结构计算模型上施加按某种规则分布的水平侧向力,单调加载并逐级加大;一旦构件开裂(或屈服)即修改其刚度(或使其推出工作),进而修改结构总刚度矩阵,进行下一步计算,依次循环直到结构达到预定的状态(成为机构、位移超限或达到目标位移),从而判断是否满足相应的抗震能力要求。
静力弹塑性分析方法(pushover法)分为两个部分,首先建立结构荷载-位移曲线,然后评估结构的抗震能力,基本工作步骤为:第一步:准备结构数据:包括建立模型、构件的物理参数和恢复力模型等;第二步:计算结构在竖向荷载作用下的内力。
第三步:在结构每层质心处,沿高度施加按某种规则分布的水平力(如:倒三角、矩形、第一振型或所谓自适应振型分布等),确定其大小的原则是:施加水平力所产生的结构内力与第一步计算的内力叠加后,恰好使一个或一批构件开裂或屈服。
在加载中随结构动力特征的改变而不断调整的自适应加载模式是比较合理的,比较简单而且实用的加载模式是结构第一振型。
第四步:对于开裂或屈服的杆件,对其刚度进行修改,同时修改总刚度矩阵后,在增加一级荷载,又使得一个或一批构件开裂或屈服;不断重复第三、四步,直到结构达到某一目标位移(当多自由度结构体系可以等效为单自由度体系时)或结构发生破坏(采用性能设计方法时,根据结构性能谱与需求谱相交确定结构性能点)。
对于结构振型以第一周期为主、基本周期在2s以内的结构,pushover方法能够很好地估计结构的整体和局部弹塑性变形,同时也能揭示弹性设计中存在的隐患(包括层屈服机制、过大变形以及强度、刚度突变等)。
静力弹塑性分析方法Push-overPush-over从字面可以理解为推-覆,即对结构进行侧推。
为何进行侧推呢?对结构的侧推(pushover)目的是为了估计结构的抗震能力。
在解释通过侧推来评估结构抗震能力之前,先来看一下《抗震设计规范》中采用线弹性反应谱的方法来估计结构抗震能力有何不足?《抗震设计规范》中采用线弹性反应谱的方法,在一定场地条件下对线弹性结构进行反应估计,再进行结构设计。
而整个的设计过程中,对结构的假定都是线弹性的。
而结构在振动过程中会出现塑性状态,此状态可以减小地震作用并同时具有耗能的作用,因此,对结构的抗震能力评估需要考虑结构的塑性状态。
若仿照《抗震设计规范》中采用线弹性反应谱方法,来考虑结构的弹塑性状态,会遇到两个问题:一个是非线性结构难以转化为单自由度体系;二是线弹性反应谱不再适用,需要建立非线性结构反应谱。
而针对这两个问题,在Pushover分析中是分别通过建立能力谱和需求谱来解决的。
能力谱简单的说是通过单自由度体系力与位移关系来反映多自由度结构弹塑性特性的曲线。
更确切地说是通过单自由度体系受侧向集中水平力得到的力与位移关系,来描述多自由度结构受到侧向推力得到的顶层位移与基地剪力的关系,从而诠释了推覆的含义。
然后仅通过推覆得到的能力谱,是难以评估结构的抗震能力的。
原因在于能力谱虽然能够反映了结构本身的弹塑性特点,比如侧向刚度大小,屈服强度等。
然而能力谱不能反映出地震特性,因此需要建立需求谱。
需求谱如设计规范中的弹性反应谱一样,反映不同周期结构在某类场地作用下的最大反应。
然而弹性反应谱难以描述结构弹塑性特性,主要在于弹性反应谱没有考虑弹塑性结构屈服时的屈服点,以及屈服后刚度。
需求谱考虑了结构的弹塑性特点,将弹性反应谱通过折减及变换,得到弹性需求谱。
为了考虑地震场地特性,将能力谱与需求谱画于同一图中,相交的点为性能点,如下图:性能点反映了具有特定周期、特定屈服强度与延性等特点的弹塑性结构在某种场地条件下的抗震能力。
浅谈静力弹塑性pushover分析方法摘要:Pushover分析方法是逐渐得到广泛应用的一种评估结构抗震性能的简化方法,已被引入我国新的建筑结构抗震设计规范。
侧向力分布模式的选取是pushover分析中的一个关键问题,它的选取直接影响pushover分析的结果。
本文主要综述了pushover分析方法的原理、应用和实施过程,pushover分析中侧向力分布模式及其影响,对结构设计提供借鉴。
关键词:pushover;侧向力分析分布模式1、引言结构抗震非线性时程分析方法能真实地反映结构在地震作用下的破坏机制及构件的塑性破坏过程,但其计算过程复杂,在实际工程的应用中还较难推广。
Pushover分析乃是一种结构非线性地震反应的简化方法,易为广大工程设计人员所接受。
2、pushover分析方法的原理、应用和实施过程2.1pushover分析方法的原理和应用Pushover方法从本质上说是一种静力分析方法,即对结构进行静力单调加载下的弹塑性分析。
具体地说,在结构分析模型上施加按某种方式模拟地震惯性力的侧向力,并逐级单调加大,构件如有开裂或屈服,修改其刚度,直到结构到达预定的状态(成为机构、位移超限或达到目标位移)。
Pushover方法可用于建筑物的抗震鉴定和加固,及对新建结构的抗震设计和性能的评估,也可以对所设计的地震运动作用在结构体系和它的组件上的抗震需求提供充足的信息;在结构可靠性设计中,通过pushover分析来确立结构极限承载力的初始设计值;利用pushover分析法来检测结构的抗震性能并由此相应调整结构设计,使之满足抗震要求;对结构进行pushover分析,可得层间剪力—层间位移曲线,即该结构的剪切层的层间滞回曲线的骨架线,将其折线化为合理的恢复力模型,即可进行层模型的弹塑性时程分析。
2.2pushover分析方法的实施步骤(1)准备结构数据:包括建立结构模型,构件的物理常数和恢复力模型等;(2)计算结构在竖向荷载作用下的内力(将其与水平力作用下的内力叠加,作为某一级水平力作用下构件的内力,以判断构件是否开裂或屈服);(3)施加一定量的水平荷载。
静力弹塑性分析方法(Pushover方法)与动力弹塑性分析方法的优缺点比较一、Pushover分析法1、Pushover分析法优点:(1)作为一种简化的非线性分析方法,Pushover方法能够从整体上把握结构的抗侧力性能,可以对结构关键机构及单元进行评估,找到结构的薄弱环节,从而为设计改进提供参考。
(2)非线性静力分析可以获得较为稳定的分析结果,减小分析结果的偶然性,同时花费较少的时间和劳力,较之时程分析方法有较强的实际应用价值。
2、Pushover分析法缺点:(1)它假定所有的多自由度体系均可简化为等效单自由度体系,这一理论假定没有十分严密的理论基础。
(2)对建筑物进行Pushover分析时首先要确定一个合理的目标位移和水平加载方式,其分析结果的精确度很大程度上依赖于这两者的选择。
(3)只能从整体上考察结构的性能,得到的结果较为粗糙。
且在过程中未考虑结构在反复加载过程中损伤的累积及刚度的变化。
不能完全真实反应结构在地震作用下性状。
二、弹塑性时程分析法1、时程分析法优点:(1)采用地震动加速度时程曲线作为输入,进行结构地震反应分析,从而全面考虑了强震三要素,也自然地考虑了地震动丰富的长周期分量对高层建筑的不利影响。
(2)采用结构弹塑性全过程恢复力特性曲线来表征结构的力学性质,从而比较确切地、具体地和细致地给出结构的弹塑性地震反应。
(3)能给出结构中各构件和杆件出现塑性铰的时刻和顺序,从而可以判明结构的屈服机制。
(4)对于非等强结构,能找出结构的薄弱环节,并能计算出柔弱楼层的塑性变形集中效应。
2、时程分析法缺点:(1)时程分析的最大缺点在于时程分析的结果与所选取的地震动输入有关,地震动时称所含频频成分对结构的模态n向应有选择放大作用,所以不同时称输入结果差异很大。
(2)时程分析法采用逐步积分的方法对动力方程进行直接积分,从而求得结构在地震过程中每一瞬时的位移、速度和加速度反应。
所以此法的计算工作十分繁重,必须借助于计算机才能完成。
静力弹塑性Pushover分析方法在高层建筑结构中的应用共3篇静力弹塑性Pushover分析方法在高层建筑结构中的应用1静力弹塑性Pushover分析方法是一种在高层建筑结构中广泛应用的结构分析方法,它可以用于评估建筑物的破坏机制和耐震性能,并为施工和维护提供有用的指导和建议。
本文将详细介绍该方法的原理和应用。
Pushover分析方法基于弹塑性理论,可以很好地模拟结构的非线性特性,并预测其塑性极限以及峰值位移。
该方法在分析中采用了非常简便的工具,比如一维曲线(Capacity Curve)和位移时程,因此可以更好地理解分析结果。
Pushover分析方法通常在进行性能评估时使用,其主要目标是确定结构的破坏机制。
该方法通常包括以下步骤:1.建立结构的有限元模型在进行Pushover分析之前,需要建立结构的有限元模型。
有限元模型必须准确地描述结构的几何形状、材料属性和边界条件。
通常情况下,有限元模型是由保密的BUILDING INFORMATION MODELING(BIM)或其他建模软件生成。
2.确定结构的荷载模型在确定荷载模型时,需要考虑结构所受的地震、风荷载和重力荷载等因素。
在进行Pushover分析之前,需要将自重和其它固定荷载先施加在结构上,然后再考虑施加的横向载荷。
3.确定分析属性分析属性是指用于模拟结构响应的材料模型、纵横向构型变化以及分析强度等因素。
静力弹塑性Pushover分析采用材料的弹性模量及屈服强度,在结构滞回曲线上用刚度和残余形变表达了结构的非线性本质。
4.进行Pushover分析进行Pushover分析时,需要使用一种称为Capacity Curve的曲线来描述结构的响应。
该曲线可以通过在结构中逐步增加侧向荷载来构建。
在每个荷载步长上,都会根据结构的强度、刚度和残留形变来计算结构的响应。
通过计算位移和弧度等参数,可以建立结构的Capacity Curve。
5.进行破坏模式分析通过Capacity Curve,可以确定结构的塑性极限和层间的响应状况。
■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b V 一顶点位移n u 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b V —n u 曲线转换为谱加速度aS 一谱位移d S 曲线,即能力谱曲线(图l (b ))。
图1 pushover 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。