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M i das进行P ushover分析的总结 1.1版-----完全是个人体会，有所错误在所难免一．不得不说的基本概念1．P ushover是什么和前提条件P ushover也叫推倒分析，是一种静力弹塑性分析方法，或者叫非线性静力分析方法，在特定前提下，可以近似分析结构在地震作用下的性能变化情况。
给桥梁用某种方式，比如墩顶集中力方式，施加单调增加的荷载，相应的荷载位移关系就会呈现明显的非线性特征。
这里可以认为IO是处在正常使用状态，LS为承载能力极限状态，CP是完全倒塌破坏。
从IO开始结构开始进入弹塑性状态，在LS前结构的损伤尚可修复，且结构整体是安全的，而越过LS 损伤就难以修复了，但是CP前还不至于倒塌。
设计中对于不同构件或部位，在特定地震作用下，其性能要求是不一样的。
而特定的前提很明确，就是在整个地震反应时程中，结构反应由单一振型控制，在《公路桥梁抗震细则》（以下简称《细则》）中，认为常规桥梁中的规则桥梁都满足这一条件（条文说明 6.3.4），因此E1地震可以采用简化反应谱方法，也可用一般的多振型反应谱方法，E2则用Pus hover。
2．P ushover的分析目的在E2地震作用下，《细则》要求：可见，对于规则桥梁，只需要检算墩顶位移就可以了。
对于单柱墩，容许位移可按7.4.7条推荐的公式进行计算，而双柱墩按7.4.8条要求进行Pus hover分析根据塑性铰的最大容许转角（7.4.3）得到。
而无论是7.4.3还是7.4.7都要用到Φy和Φu，对于圆形或者矩形截面可按附录B计算，而特殊的截面，可按7.4.4和7.4.5的要求计算。
计算方法可以自己编程实现，也可用现成的软件如R es ponse2000等来作为工具。
而对于在特定的E2地震作用下，墩顶的位移，都需要用P ushover的能力谱法得到。
所以Pus hover的目的一个是画出荷载位移曲线后，找到塑性铰达到最大容许转角时的曲线点，计算出墩顶容许位移，第2个目的是应用能力谱法，找到性能点，得到E2地震作用下，墩顶的位移。
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。
Pushover 的侧向荷载及分析工况一般需要多个分析工况。
一个典型的Pushover 工况可能由3个以上工况构成：第一个将施加重力荷载给结构，第二个和第三个可施加不同的侧向荷载。
Pushover 分析是非线性的，所以将分析结果和其他线性和非线性分析叠加是不合理的。
侧向荷载的分布方式，即应反映出地震作用下各结构层惯性力的分布特征，又应使所求得位移，能大体真实地反映地震作用下结构的位移状况。
事实上，由于任何一种荷载分布方式都不可能反映结构全部的变形及受力要求，因为不论用何种分布方式，都将使得和该加载方式相似的振型作用得到加强，而其他振型的作用则被削弱。
而且，在强地震作用下，结构进入弹塑性状态，结构的自振周期和惯性力大小及分布方式也因之变化，楼层惯性力的分布不可能用一种分布方式来反映。
因此，最少用两种以上的荷载分布方式进行Pushover 分析。
结构目标位移的确定和水平荷载模式的选择，将直接影响对结构抗震性能的评估结果。
Pushover 分析尚存的某些缺陷也主要反映在这两个方面。
其中，后者又直接决定了结构塑性铰开展过程。
FEMA - 273 推荐三种形式水平荷载加载模式：为表述方便，首先定义第i 层的水平加载系数为i 层的水平荷载增量与加载底部总剪力增量的比值。
1) 均匀分布：各楼层侧向力可取所在楼层质量；结构各层水平荷载与该层重力荷载代表值成正比，结构在第i 层的水平加载系数i δ为：1/Ni i i i G G δ==∑其中，i G 为结构第i 层的重力荷载代表值；N 为结构总层数。
2) 倒三角形分布：结构振动以基本振型为主时的惯性力的分布形式，类似于我国规范中用底部剪力法确定的侧向力分布；1/Ni i i i i i G H G H δ==∑其中，i H 为结构第i 层距地面的高度。
3) SRSS 分布：反应谱振型组合得到的惯性力分布。
这种加载模式更接近于真实的水平地震荷载分布情况，结构在第i 层的水平加载系数i δ为：i V =1i i i F V V +=− 1/i i F V δ=其中，j α为j 周期对应的地震影响系数；mj X 为j 振型m 层的水平相对位移；j γ为j振型参与系数；n 为考虑的振型个数；i V 和i F 分别为i 层的地震剪力和地震作用。
PUSHOVER分析方法全攻略作为一种常用的风险评估方法，PUSHOVER分析（Pushover Analysis）是一种基于位移的结构性能评估方法，可用于评估结构在地震等外部力作用下的破坏性能。
PUSHOVER分析的基本原理是通过对结构进行逐步加载，计算结构的位移响应，并在每个加载级别上评估结构的非弹性变形。
其中，位移响应与荷载之间的关系被表示为荷载位移曲线（Load-displacement Curve），曲线上的各点对应于结构在不同荷载水平上的位移响应。
为了进行PUSHOVER分析，以下是一些主要步骤和技术，供参考：1.结构模型准备首先，需要准备一个精确的结构模型，包括准确的几何形状、结构材料性质以及荷载。
模型可以通过各种建模软件进行创建，如ETABS、SAP2000等。
2.定义截面性能曲线对于每个结构构件，需要定义其截面的性能曲线。
这些曲线一般采用双切模型（Bi-linear Model）或多切模型（Multi-linear Model）来表示构件的力-位移响应。
3.建立非线性弹簧模型根据结构的截面性能曲线，需要建立每个构件的非线性弹簧模型。
这些弹簧模型可以通过弹簧刚度系数和屈服强度等参数来表示。
4.定义加载方式定义结构的加载方式，包括单项或多项加载。
在推进分析中，通常采用单项加载，即逐步增加水平荷载。
5.设定分析参数根据需要，设定分析的参数，包括推进步长、最大推进步数以及各构件的水平刚度。
6.进行PUSHOVER分析根据设定的加载方式和分析参数，进行PUSHOVER分析。
在每个加载步骤中，计算结构的位移响应，并绘制荷载位移曲线。
7.评估结构性能根据荷载位移曲线，评估结构的性能，包括塑性铰的形成、破坏模式以及结构的侧向刚度退化等。
8.修正分析结果在分析过程中，根据实际情况对模型进行修正。
例如，在形成塑性铰后，可以调整结构的刚度或强度参数。
9.分析结果报告最后，将分析结果整理成报告，包括结构的性能评估、塑性铰的位置和破坏模式等信息。
静力非线性分析方法（Nonlinear Static Procedure），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方法。
静力非线性分析是结构分析模型在一个沿结构高度为某种规定分布形式且逐渐增加的侧向力或侧向位移作用下，直至结构模型控制点达到目标位移或结构倾覆为止的过程。
控制点一般指建筑物顶层的形心位置；目标位移为建筑物在设计地震力作用下的最大变形。
Pushover方法的早期形式是“能力谱方法”（Capacity Spectrum Method, CSM），基于能量原理的一些研究成果，试图将实际结构的多自由度体系的弹塑性反应用单自由度体系的反应来表达，初衷是建立一种大震下结构抗震性能的快速评估方法。
从形式上看，这是一种将静力弹塑性分析与反应谱相结合、进行图解的快捷计算方法，它的结果具有直观、信息丰富的特点。
正因为如此，随着90年代以后基于位移的抗震设计（Displacement-Based Seismic Design, DBSD）和基于性能（功能）的抗震设计（Performance-Based Seismic Design, PBSD）等概念的提出和广为接受，使这种方法作为实现DBSD和PBSD的重要工具，得到了重视和发展。
这种方法本身主要包含两方面的内容：计算结构的能力曲线（静力弹塑性分析）、计算结构的目标位移及结果的评价。
第一方面内容的中心问题是静力弹塑性分析中采用的结构模型和加载方式；第二方面内容的中心问题则是如何确定结构在预定水平地震作用下的反应，目前可分为以ATC-40为代表的CSM和以FEMA356为代表的NSP（Nonlinear Static Procedure，非线性静力方法），CSM的表现形式是对弹性反应谱进行修正，而NSP则直接利用各种系数对弹性反应谱的计算位移值进行调整，两者在理论上是一致的。
在一些文献中只将第一方面的内容称为Pushover，不包括计算目标位移和结果评价的内容。
Pushover分析：基本概念静力非线性分析方法（Nonlinear Static Procedure），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方法。
静力非线性分析是结构分析模型在一个沿结构高度为某种规定分布形式且逐渐增加的侧向力或侧向位移作用下，直至结构模型控制点达到目标位移或结构倾覆为止。
控制点一般指建筑物顶层的形心位置；目标位移为建筑物在设计地震力作用下的最大变形。
Pushover方法的早期形式是“能力谱方法”(Capacity Spectrum Method CSM)，基于能量原理的一些研究成果，试图将实际结构的多自由度体系的弹塑性反应用单自由度体系的反应来表达，初衷是建立一种大震下结构抗震性能的快速评估方法。
从形式上看，这是一种将静力弹塑性分析与反应谱相结合、进行图解的快捷计算方法，它的结果具有直观、信息丰富的特点。
正因为如此，随着90年代以后基于位移的抗震设计(Diaplacement-Based Seismic Design,DBSD)和基于性能(功能)的抗震设计(Performance-Based Seismic Design. PBSD)等概念的提出和广为接受，使这种方法作为实现DBSD和PBSD的重要工具，得到了重视和发展。
这种方法本身主要包含两方面的内容：计算结构的能力曲线(静力弹塑性分析)、计算结构的目标位移及结果的评价。
第一方面内容的中心问题是静力弹塑性分析中采用的结构模型和加载方式；第二方面内容的中心问题则是如何确定结构在预定地震水平下的反应，目前可分为以ATC-40为代表的CSM和以FEMA356为代表的NSP （Nonlinear Static Procedure，非线性静力方法)，CSM的表现形式是对弹性反应谱进行修正，而NSP则直接利用各种系数对弹性反应谱的计算位移值进行调整。
两者在理论上是一致的。
在一些文献中将第一方面的内容称为Pushover，不包括计算目标位移和结果评价的内容。
静力非线性（Pushover）分析静力非线性（包括 pushover）分析是一个强有力的功能，仅提供在ETABS 非线性版本中。
除了为基于抗震设计性能执行 Pushover 分析外，此功能还可用于执行常规静力非线性分析和分段式（增加）构造的分析。
执行任何非线性将花费许多时间与耐性。
在执行静力非线性分析前，请仔细阅读下列全部信息。
要特别注意其中的重要事项。
非线性静力非线性分析中可以考虑几类非线性特征。
在框架/线单元中不连续的用户定义铰的材料非线性。
铰沿着任何框架单元长度指定到任何位置数上（参见线对象的框架非线性铰指定）。
非耦合弯矩、扭矩、轴力和剪力铰是有效的。
也有根据铰位置上的交互作用轴力和弯矩所屈服的耦合 P-M2-M3 铰。
在相同的位置可存在多于一种的铰类型。
例如，可以指定一个 M3（弯矩）和一个 V2（剪力）铰到框架单元的相同端部。
所提供的默认铰属性是基于 ATC-40 和 FEMA-273 标准的。
在连接单元中材料的非线性。
有效非线性特征包括沿任何自由角度的缝隙（仅压力）、hook（仅张力）、单轴塑性，以及两种基本隔震器类型（双轴塑性和双轴磨擦/摆动）（参见线对象的连接属性指定）。
连接阻尼属性在静力非线性分析中没有效应。
所有单元中的几何非线性。
可以选择仅考虑 P-△ 效应或考虑 P-△ 效应加上大位移（请参见几何非线性效应）。
大位移效应考虑变形配置的平衡，并允许用于大平移和旋转。
但是，每个单元中的应变被假设保留为小值。
分段（顺序）施工。
在每个分析工况中，可按阶段施工顺序添加或删除构件（请参见静力非线性分段施工）。
分析工况静力非线性分析可由任何数量的工况组成。
每个静力非线性工况在结构中可有不同的荷载分布。
例如：典型静力非线性分析可由三种工况组成。
第一种为结构应用重力荷载，其次为在结构的高度上应用一个横向荷载分布，第三种将在结构高度上应用另一个横向荷载分布。
静力非线性工况可从零初始状态开始，或从前一工况末的结果开始。
在前一例子中，重力工况将从零初始状态开始，两个横向工况可从重力工况末开始。
每个分析工况可由多个施工阶段组成。
例如：这可能在结构逐层施工中被用于重力分析工况。
静力非线性分析工况完全独立于所有 ETABS 中其它的分析类型。
尤其是，任何为线性和动态分析执行的初始 P-Δ分析在静力非线性分析工况中没有影响。
只有线性模态形状交互作用可在静力非线性工况中用于荷载。
静力非线性分析工况可被用于设计。
通常把线性和非线性结果组合起来没有意义，所以可以被用于设计的静力非线性工况应包括所有的荷载、适当的尺度，它们可为设计检查进行组合。
荷载应用在给定的静力非线性工况结构上的荷载分布，定义为下列的一个或多个项的成比例组合：任一静载工况。
在三个全局方向的任一方向上的匀加速度作用。
在每个节点力对于从属此节点的质量是成比例的，并在指定的方向上产生作用。
任何特征或瑞兹模态的一个模态荷载。
在每个节点的力与模态位移、模态角速度的平方（w2）以及从属此节点质量的乘积成比例，并在模态位移方向上作用。
每个建筑构造方案的荷载组合是增加的，即如果是开始于前一个静力非线性工况，它是对已经在结构上作用的荷载的额外补充。
在单一工况下的分段施工期间，当被添加时，所指定的荷载应用到每个阶段。
如果在分段施工期间一个单元被删除，则删除全部被此单元携带的荷载（包括来自于以前工况的荷载）。
荷载控制应用荷载有两类明显不同的控制。
每个工况可使用一个不同的荷载控制类型。
选择通常根据荷载的物理性质与结构的预期性能：力控制。
应用全部指定的荷载组合。
当已知荷载（如重力荷载），且预期结构能够支承此荷载时，应当使用力控制。
分段施工需要力控制。
位移控制。
结构中被监控的单一位移分量（或成对位移）是被控制的。
需要对荷载组合的数量增减，直到控制位移达到指定的数值为止。
当找到了指定的位移（如抗震荷载）时，此处应用的荷载量事先是不知道的，或当结构可预期失去强度或变成不稳定时，应使用位移控制。
位移控制不能用于分段施工。
分析结果从静力非线性分析中可获得几种输出类型：基底反力和监控的位移可以被出图。
沿 Pushover 曲线上每个点的基底反力 vs 监控的位移数值表格，连同超过其铰属性强制位移曲线上某些控制点的铰数量表格，可在屏幕上查看、打印或保存为文件。
基底反力 vs 监控的位移可按 ADRS 格式出图，此处垂直轴是谱加速度，而水平轴是谱位移。
需要的谱可在出图上被重叠。
将能力谱（ADRS 能力与需求曲线）、有效周期与有效阻尼的数值制成表格，以在屏幕中进行查看、打印或保存为文件。
铰排列的顺序与每个铰的色标状态可按图形方式进行查看，根据逐步原则，静力非线性工况可按步进行。
构件力和应力也能以图形化方式进行查看，根据逐步原则，静力非线性工况可按步进行。
所选构件的构件力和铰结果可写入为电子表格格式的文件，随后在电子数据表格程序中处理。
所选构件的构件力和铰结果可写入到 Access 数据库格式的文件中。
步骤下列常规步骤顺序涉及执行静力非线性分析：生成一个与任何其它分析一样的模型。
注意：虽然其它单元类型可显示在模型中，但框架和连接单元限制为材料非线性。
即便要定义静力荷载工况，也需要在静力非线性分析中使用（定义菜单 > 静力荷载工况命令进行访问）。
定义任何框架单元的钢或混凝土设计所需的静力或动力分析工况。
如需要定义铰属性，可通过定义菜单 > 框架非线性铰属性命令进行。
如需要指定铰属性，可通过设定菜单 > 框架/线 > 非线性铰命令进行。
如需要定义非线性连接属性，可通过定义菜单 > 连接属性命令进行。
如需要铰连接属性指定到框架/线单元上，可通过设定菜单 > 框架/线 > 连接属性命令进行。
运行基本线性和动态分析（通过分析菜单 > 运行命令进行）。
如果任何混凝土铰属性是基于默认数值的，以便被程序所计算，用户就可执行混凝土设计，决定使用的钢筋。
如果任何钢铰属性是基于默认数值的，以便被程序所计算，用户就可执行钢设计，程序决定使用合适的截面。
对于分段施工，定义代表各完成施工阶段的组。
定义静力非线性工况（定义菜单 > 静力非线性/Pushover 工况命令进行）。
运行静力非线性分析（分析菜单 > 运行静力非线性分析命令进行）。
复查静力非线性结果（显示菜单 > 显示静力 Pushover 曲线命令）、（显示菜单 > 显示变形后形状命令）、（显示菜单 > 显示构件力/应力图命令）和（文件菜单 > 表格打印 > 分析输出命令）。
执行任何利用静力非线性工况的设计检查。
按需要修订模型并反复进行。
重要事项进行非线性分析需要时间与耐心。
每个非线性问题都不一样。
预计您需要一定的时间来学会解决每个新问题的最佳方法。
从简单开始，并逐步完善。
确保模型性能在线性荷载与模态分析下如所期望的那样。
宁可起始在预期为最大非线性域中逐步添加铰，也不在起始就到处使用铰。
使用不丢失主构件强度的铰模型开始；可在以后修改铰模型或重新设计结构。
执行没有非线性几何形的初始分析。
添加 P－Δ效应，最终很有可能导致大面积的破坏。
以适度目标位移和有限制的步骤数量开始。
在开始时，目标应是快速执行分析，以便可得到建模的体验。
当通过建模实践增长了信心，可更进一步地学习，并考虑到更极端的非线性状态。
在数学上，静力非线性分析不总是保证有唯一的解决方案。
动态分析的惯性效应可遵循真实世界结构路径的限制。
但这不是真实的静力分析，尤其在由于材料或几何非线性造成失去强度的不稳定工况下。
小规模改变属性或荷载可导致在非线性反应中大规模的改变。
由于这种原因，考虑许多不同的荷载工况是相当重要的，而且可在结构属性变化效果的敏感度进行研究。
静力非线性工况数据对话框：静力非线性工况数据访问静力非线性工况数据对话框，可使用定义菜单>静力非线性/Pushover工况命令，并点击添加新工况或修改/显示新工况按钮静力非线性工况数据对话框具有下列域:选项域力的控制通过勾选适当的复选框选择分析类型、控制的力或控制的位移:转到由模式定义的荷载水平。
勾选【转到由模式定义的荷载水平】复选框运行一个力控制分析。
该分析应用满荷载值，此满荷载值通过总计在【荷载曲线】框中指定的所有荷载而定义(除非它在一个较低的力值无法收敛)此选项对于应用到结构的重力荷载是有用的。
注意：当在此工况里面的阶段之间更改有效组，或此工况从一个先前的工况开始并且有效组在两个工况之间变化时，此选项【必须】用于阶段(增量)施工加载。
转到位移.幅值勾选【转到位移幅值】复选框以进行一个位移－控制分析。
在对话框【荷载曲线】域中指定的荷载组合被应用，但是它的幅值按需要增加或减少以维持控制位移在幅值中增加。
对于应用横向荷载到结构，或者对于事先不知道应用荷载幅值的任何工况，或者能预期结构将丧失强度或变成不稳定时，此选项是有用的。
检查目标【位移幅值】(即对应【转到Disp位移】复选框的编辑框中的数值)，以及如果想要使用【共轭位移】作为控制(推荐)，勾选该复选框。
如果不勾选此框，【监测位移】将用于控制。
使用共扼位移用于控制共轭位移是一个被定义为与应用的荷载模式联合工作的广义位移量度。
它是结构中所有位移自由度的一个加权总和:每个位移分量乘以在那个自由度的应用荷载，并总计结果。
共轭位移通常是在一个给定的指定荷载下，对结构中最敏感位移的测量。
一般通常推荐用户使用共轭位移，除非用户能识别一个在分析期间单调增加的结构中位移。
当用户使用共轭位移控制分析的时候，荷载增量被调整试图达到指定的监测位移。
然而，分析通常只会满足目标位移，特别是如果【监测位移】在共轭位移的一个不同方向上。
监测通过选择位移自由度、输入标签并选择被监测点楼层可定义【监测位移】。
【监测位移】用于绘制pushover曲线以及当使用【转到位移幅值】选项时。
【监测位移】在一个静力非线性分析期间，监测某个单一点时是一个单一位移分量。
当绘制pushover曲线时，程序总是使用监测的位移作为水平轴。
监测位移也用于决定何时该结束一个受控位移的分析。
监测自由度和监测点位置是由ETABS给定的所有默认值；用户能容易地替换那些默认值。
监测点的默认值是位于结构顶的一个点。
默认监测自由度是UX; 其他有效方向为UY, UZ, RX, RY, 以及RZ.对于最有意义的pushover曲线，重要的是用户应选择一个对应用荷载模式敏感的监测位移。
例如，当荷载应用在方向UY上的时候，用户通常不应该监测自由度 UX。
同样用户不应监测靠近约束的节点。
当为了位移控制的目的选择一个监测位移时，也作相同的考虑。
选择一个对应用荷载敏感的位移，并且如果可能，是在分析期间单调增加的。
用户可使用监测位移或共轭位移来作为位移控制，但使用监测位移的幅值来决定何时该结束一个受控位移的分析。
