Pushover分析方法一般过程.docx

Pushover 分析方法一般过程 Pushover 分析是基于性能设计的有力工具。基于性能的设计可以使工程师 更深入的理解和控制不同荷载水平下的结构行为。SAP2000 的非线性版本 提供了 Pushover 分析功能。进行 Pushover 分析的一般过程如下。 下面列出了 Pushover 分析的一般步骤，注意，其中某些步骤是由 SAP2000 自动完成的。 建立结构和构件的计算模型。 定义框架铰属性并指定其给框架/索单元。 定义钢或混凝土设计可能需要的任意荷载工况和静力与动力分析工况， 特别是使用默认铰时。 运行设计需要的分析。 若任何混凝土铰属性是基于程序计算的默认值时，必须进行混凝土设计， 这样确定配筋。 若任何钢铰基于程序对于自动选择框架界面计算的默认值，必须进行钢 设计且接受程序选择的截面。 定义 Pushover 分析所需的荷载工况，包括： ? 重力荷载和其他可能在施加横向地震荷载前作用在结构的荷载。可能在前 面对于设计已经定义了这些荷载工况。? 用来推结构的横向荷载。若准备使 用加速度荷载或模态荷载，不需要任何新的荷载工况，虽然模态荷载需要定 义一个模态分析工况。 8）定义 Pushover 分析使用的非线性静力分析工况，包括： ? 一系列的一个或多个使用荷载控制的从零开始施加重力和其他固定荷载的 工况。这些工况包括阶段施工和几何非线性。? 从此系列开始并施加横向 Pushover 荷载的一个或多个 Pushover 工况。这些荷载应使用位移控制。被 监测的位移通常位于结构的顶部，将用来绘制 Pushover 曲线。 运行 Pushover 分析工况。 审阅 Pushover 结果：绘制 Pushover 曲线、显示铰状态的变形形状、 力和弯矩图形，且打印或显示需要的结果。 按需要修改模型并重复。 应考虑几种不同的横向 Pushover 工况来代表可能在动力加载时发生的不同 顺序的响应，这是很重要的。特别地，应在 X 和 Y 两个方向推结构，且可 能在两者间有角度。对于非对称结构，在正和负方向推结构可能产生不同的 结果。当在一给定的方向推结构时，可考虑水平荷载在竖向的不同分布，如 在此方向的第一和第二模态。 Pushover 工况的定义 点击定义分析工况命令，选择分析工况类型为 Static、分析类型为非线性。 如下图所示。 1．荷载施加控制 Pushover 分析一般需要多个分析工况。一个典型的 Pushover 分析可能由 3 个工况构成：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横向荷载。 Pushover 工况可以从零初始条件开 始，或从前一个 Pushover 工况结束处的结果开始。例如，重力工况从零初 始条件开始，而两个横向工况的每一个从重力工况的结束处开始。因为 Pushover 分析是非线性的，所以将其分析结果和其它线性或非线性分析叠 加是不合理的。当按规范要求比较 Pushover 的结果时，需要在 Pushover 工况内施加所有适当的设计荷载组合。这可能需要多种不同的 Pushover 工 况来考虑所有规范规定的设计规范荷载组合。当进行 Pushover 分析时，必 须在结构上施加代表惯性力的分布静荷载。一般地，将荷载定义为下面一个 或多个的比例组合：1）自定义的静荷载工况或组合。2）作用于任意的整体 X、Y、Z 方向的均匀加速度。在每一节点的力和分配给节点的质量成比例， 且作用在指定的方向。3）从指定特征类型或 RITZ 类型振型的振型荷载。 在每一节点的力和振型位移，振型角频率平方，及分配给节点的质量成比例。 力作用于振型位移方向。对其他类型的分布形式，可以定义 OTHER 类型的 静力荷载工况，分布为侧向分布的均匀或倒三角形分布，然后使用此静力荷 载工况作为侧向荷载的分布。比例系数在位移控制情况下只表示相对比例， 不代表荷载的绝对数值。 2．分析控制参数点击对应施加荷载、结果保存、非线性参数对应的修改/显 示按钮可以对 Pushover 分析的其他控制参数进行设置。 在 Pushover 分析中，荷载与指定的荷载样式成比例的施加给结构。指定荷 载样式的初始乘数为零。随着 Pushover 分析的进行，此乘数逐步增加，直 至到达指定的 Pushover 结尾，或在某些情况直至结构不能承受附加的荷 载。可使用两种不同的方法来控制 Pushover 分析中施加在结构上的荷载： 荷载控制和位移控制。每一个 Pushover 工况可使用力控制或位移控制。选 择一般依赖于荷载的物理性质和期望的结构行为。在力控制时，需施加一定 的荷载样式。使用此种荷载控制方法可以简单地将当前力的增量施加给结构。 例如，假定当前施加给结构的力为 150kN。在力控制时，SAP2000 可简单 的