静力弹塑性和动力弹塑性分析方法在结构抗震分析中的应用.pptx

金土木用户大会 静力弹塑性及动力弹塑性分析在结构 抗震分析中的应用 张洪伟;金土木用户大会; 金土木用户大会 Pushover分析在结构抗震分析中的应用 1、利用Pushover分析进行结构抗震性能评估 的基本思路。 2、框架、剪力墙的模拟。 3、模型的合理简化。 4、加载模式的选择及Pushover工况定义。 5、结果读取、性能评价。 6、需要关注的几个问题。; 金土木用户大会 1、基本思路 ? 基本思路;金土木用户大会;金土木用户大会 选择用于评估的地震水准;金土木用户大会 选择用于评估的性能水准; 金土木用户大会 为各性能水准确定容许准则 ? 容许准则即确认塑性铰的转动限值，可参考 FEMA356表5-6、表5-7、表6-7、表6-8及表6-18.;金土木用户大会 采用特定的??法进行结构抗震性能评估; 金土木用户大会 2、框架、剪力墙塑性行为的模拟 ? 框架塑性行为的模拟可以通过塑性铰模型 或者纤维模型来模拟。; 金土木用户大会 纤维模型模拟框架单元的塑性行为;金土木用户大会 框架单元的塑性铰行为;金土木用户大会 剪力墙塑性行为的模拟;金土木用户大会;横向钢土 木 软; 金土木用户大会 ETABS等代框架模型 ? 由于早期版本的SAP2000以及目前的ETABS 程序中，只提供了杆件单元的塑性铰模型， 没有壳面的弹塑性模型，对于含剪力墙结 构的Pushover分析需要用等代框架代替剪 力墙。按照性能等效、内力等效的原则， 将墙体等效为框架，并指定塑性铰来模拟 剪力墙的塑性行为。;金土木用户大会;金土木用户大会 双肢剪力墙及多肢剪力墙等代; 金土木用户大会 壁式框架的等代 ? 当剪力墙的洞口尺寸 较大，甚至于洞口上 下梁的刚度大于洞口 侧边墙的刚度时，剪 力墙的受力特性接近 于框架。在等代的过 程中只需要计算刚臂 的尺寸即可，剪力墙 墙肢和连梁用相同尺 寸的柱、梁代替。;金土木用户大会; 金土木用户大会 Perform-3D纤维截面 ? Perform3D提供了剪力墙纤维截面来模拟剪力 墙的P-M相关行为。钢筋混凝土剪力墙由钢筋 纤维和混凝土纤维组成 。钢筋纤维可以屈服， 可以模拟钢筋纤维屈服后的刚度滞回退化效 应；混凝土可以开裂，同时可以滑移。;金土木用户大会 ? 对于剪力墙的剪切行为，在PERFORM-3D中 需要定义等效剪切模量来综合考虑混凝土 和钢筋的共同作用。; 金土木用户大会 3、Pushover模型的合理简化 ? 用于Pushover分析的结构模型，应该充分 体现结构行为的三维特征。 质量分布 强度 刚度;金土木用户大会 塑性行为指定的简化处理 对于一些次要构; 金土木用户大会 4、侧向力加载模式和荷载工况 ? 侧向荷载的分布代表在设计地震作用下结 构层惯性力的分布，侧向荷载的分布模式 直接影响Pushover的分析结果，因此侧向 荷载模式的选取是Pushover分析中的一个 关键问题。;金土木用户大会;金土木用户大会; 金土木用户大会 对于非对称空间结构，增加推覆工况 前侧推覆; 金土木用户大会 5、结果的读取、性能评价;金土木用户大会;金土木用户大会;? g ?;地震持时; 金土木用户大会 铰结果; 金土木用户大会 分层壳结果 ? 在完成整个结构的Pushover分析之后，分 层壳的塑性行为可以通过如下几个方面的 信息来获取： ? 1）推覆过程中每一步的壳元的应力变化； ? 2）自定义绘图函数显示分层壳元的基底剪 力-检测点位移。; 金土木用户大会 单片墙Pushover分析中混凝土层的应力; 金土木用户大会 结构性能评估 ? 根据Pushover曲线和求得的性能点，检查结构 在性能点的基底剪力、顶点位移，并利用结构 的最大层间位移角限值来评估结构在既定地震 作用下的延性性能，从而判断结构的抗震能力 是否达到既定地震作用下的要求。 ? 除了检查结构的整体性能，还应检查构件的局 部变形，即梁、柱等构件的塑性铰变形。根据 定义铰时给定的能力状态（点B、C、D、E）和 容许准则（IO、LS、CP），检查铰的变形是否 超过某性能水准下的允许弹塑性变形。;金土木用户大会;金土木用户大会 6、需要关注的几个问题 1）分析结果无性能点？ 2）采用单一侧向加载方式？ 3）重力荷载？ 4）设计之前可否进行推覆？ 5）P-Delta效应是否考虑？ 6）处处加铰行为是否可行？;金土木用户大会; 金土木用户大会 1、