结构pushover分析中PMM铰的研究.pdf

第35卷第22期 山 西 建 筑 VOI．35No．22 2009年8月 SHANXI Aug．2009·1· ARCHI下EC兀瓜E ·专家专稿· 文章编号：1009．6825{2009}22-0001-02 陆启亮 翟永梅 摘要：根据相关设计规范得出了三条P--M相关曲线，利用根据三条相关曲线定义的三种洲铰对一幢多层钢框 架结构进行pushover分析，根据分析结果对三种PMM铰的区别进行了探讨，以便在S-,l星中选择合适的PMM铰。 关键词：pusl-Dver分析，P—M相关曲线，基底剪力一顶点位移曲线 中围分类号：1rIJ318 文献标识码：A 静力弹塑性分析自从提出后，就被广泛的关注。但是目前的 研究多集中在对侧向加载模式的研究上，对于塑性铰方面的研究 还很少。在静力弹塑性分析时，塑性铰的确定对分析结果的准确 性具有很大的影响。程序中，钢结构梁柱塑性铰的本构关系曲线 和性能指标是来自于FEMA273／274，对钢结构柱PMM铰P--M 的相关曲线程序提供了两种计算公式，分别为AISC钢结构设计 规范中的公式H1．1a，H1．1b和FEMA273中的公式5-4。在国内 的《建筑抗震设计规范》中也给出了拉弯(压弯)构件的P—M相 关曲线公式。本文以一幢多层钢框架结构为例，给柱分别指定上 述三种规范定义的PMM铰，进行pushover分析，比较得出其不同 之处，以便在工程中选择合适的PMM铰。 1相关曲线的确定 本文以工字钢为例分别根据FEMA273，中国的《建筑抗震设 计规范》(以下简称《抗规》)和AISC钢结构设计规范得出了三种 不同的P—M相关曲线。首先定义P为柱轴力比，m：为柱绕强 轴的弯矩比，优。为柱绕弱轴的弯矩比。 1．1 FEMA273中的相关曲线 在FEMA273中，根据公式Q晓=Mcz=1．18刁乙(1一P／ 巳)≤刁0可以得到相关曲线为P+0．85m，=l(绕强轴)。P+ 0．85my=1(绕弱轴)。其中，Z为截面的塑性模量；凡为材料预 期的屈服强度；Q伍为广义力；M伍为构件的屈服弯矩；P为屈服 时构件受到的轴力；P0=Ak，A为构件的面积。 1．2《抗规》中的相关曲线 在《抗规中，对于强轴，根据公式： 蛹酉 I M加=％ N／Ny≤O．13 I M加=1．15(1一NINy)嗨N／NyO．13’ 亡堇126麦00] 得到相关曲线为： I ，，l：=1 户≤0．13 IP+0．87m：=1PO．13。 其中，M缸，M，分别为构件有轴力作用与无轴力作用下的屈 服弯矩；N为屈服时构件所受轴力；^『v为构件受纯轴力作用时轴 向屈服承载力。对于弱轴，根据： I ‰=鸭 N／Ny≤A．w／A f^％={1一[(N一月。厂岛)“^0一‰)]2I嗨N／NyA。／A’ 得到的相关曲线为： 1 ％2 j 户≤气／A。 pA,o／A。 l[(P—A。／A)／(1一A。／A)]2+my=1 收稿日期：2009-03—26 作者简介：陆启亮(1985．)．男．同济大学土木工程学院结构工程与防灾研究所硕士研究生，上海200092 翟永梅(1968-)，女，副研究员，同济大学上海防灾救灾研究所，上海200092 万方数据 ·．一．· 智· 山“ 西” K建 叽 222墓卷53第 09 8 20 年月 筑 2 pusllover分析模型 M相关曲线比较保守，其极限弯矩只有纯弯矩作用时的0．9，所以 2．1结构参数 利用—dSC钢结