弹塑性分析.ppt

性能控制点确定方法 Procedure-A 是ATC-40中提供的基本方法，首先将能力谱中斜率为初始刚度的切线和阻尼比为5%的弹性设计响应谱的交点作为初始的性能点。然后确定初始性能点位置的等效阻尼，然后求使用有效阻尼系数的非线性设计响应谱，然后重新计算交叉点作为性能点。重复上述过程，直到在使用有效阻尼系数的非线性设计响应谱和能力谱的的交点位置上位移响应和加速度响应的变化量在误差范围内，将此时的交点视为性能点。采用Procedure-A方法确定性能点的方法参见下图。 能力谱法 性能控制点确定方法 Procedure-B? ATC-40中计算性能点的第二种方法是首先假设位移延性比，然后计算对应延性比的结构的结构的有效周期，将有效周期直线和5%弹性设计响应谱的交点作为初始的性能点。对弈于假定的位移延性比的放射线状的有效周期和非线性设计响应谱的交点将形成一个轨迹线，该轨迹线与结构的能力谱的交点为最终的性能点。 能力谱法 分析目的 经Pushover分析后,得到性能点,根据性能点时的变形,对以下三个方面进行评价: 1)顶点侧移 是否满足抗震规范规定的弹塑性顶点位移限值 2)层间位移角 是否满足抗震规范规定的弹塑性层间位移角限值。 3)构件的局部变形 是指梁、柱等构件塑性铰的变形,检验它是否超过建筑某一性能水准下的允许变形 能力谱法 能力谱法 “应”进行弹塑性变形验算的结构如下： 1) 8度III、IV类场地和9度时，高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架； 2) 7～9度时楼层屈服强度系数小于0.5的钢筋混凝土框架结构； 3)高度大于150m的结构； 4)甲类建筑和9度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构； 5)采用隔震和消能减震设计的结构； “宜”进行弹塑性变形验算的结构如下： 1)表5.1.2-1所列高度范围且属于表3.4.2-2所列竖向不规则类型的高层建筑结构； 2)7度III、IV类场地和8度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构； 3)板柱-抗震墙结构和底部框架砖房； 4)高度不大于150m的其它高层钢结构。 5)不规则的地下建筑结构和地下空间综合体。 新抗规5.5.2条规定： 能力谱法 新高规3.11.4条、规定： 高度 =150m时，5.5.1可采用静力弹塑性分析方法； 高度200m 时，应采用弹塑性时程分析法； 高度在150～200m 时，可视结构不规则程度选择静力或时程分析法。 高度超过300m 的结构，应由两个独立的计算，进行核； 复杂结构应进行施工模拟分析，应以施工全过程完成后的内力为初始状态 弹塑性时程分析宜采用双向或三向地震输入 构件的几何尺寸、混凝土构件所配的钢筋和型钢、混合结构的钢构件应按实际情况参与计算。 钢筋和混凝土材料的本构关系可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010 的有关规定采用。 应考虑几何非线性影响 能力谱法 某简单框架结构的Pushover 分析 ——操作步骤及说明 一、计算模型 　　将要分析的模型如下图所示，柱子的间距 X 方向为 5m，Y 方向为 4m，层高 为 3m。 梁： 0.2m × 0.5m ,C30 混凝土，四个角点上个配置500m2 的 HRB335 纵筋。 柱：0.3m × 0.4m ,C30 混凝土，四个角点上个配置 600m2 的 HRB335 纵筋。 Pushover小例子 二、详细操作步骤 1.建立模型 (1)在 SAP2000 中选择“新建模型”按钮（ctrl+N），弹出“新模型”窗口， 点击“三维框架”按钮。此时注意将单位修改为“N.mm,C” Pushover小例子 (2)输入框架的层数、榀数、间距等信息，点击“确定”按钮。 (3)自动生成的框架为铰接，需要修改为刚接。选择所有的支座→指定→节点→约束，约束所有支座的转动。 Pushover小例子 (4)定义新材料。定义-材料，在弹出的窗口中，增加 C30 混凝土和 HRB335钢筋。（在定义 C30 混凝土和 HRB335 钢筋的材料属性时，可以按照我国规范输 入相关参数，比如弹性模量、密度、屈服强度，也可以应用程序默认参数 (5)在 C30 混凝土的基础上建立新材料类型 C30BEAM。将混凝土的密度改为5000，相当于把楼板的重量折算到梁里面去。最后点击“确定”。 Pushover小例子 (6)定义柱截面。定义→截面属性→框架截面，输入柱子的名称为COLUMN， 材料为 C30、截面尺寸。点击“配筋混凝土”设置配筋。 (7)定义钢筋的材料属性HRB335，每个柱子四角各有一个钢筋，定义新的钢 筋截面名称为“600m2”面积为 600m2。 Pushover小例子 (8)按