静力弹塑性说明手册.pdf

YJK 静力弹塑性分析 1 概述 静力弹塑性分析（PUSH-OVER ANALYSIS，以下简称POA）方法也称为推覆法。 工程师最熟悉的是基于承载力的设计方法，即通过设计保证结构的抗力大于荷载组合效 应，有些文献也称之为“荷载设计方法”。结构在罕遇地震作用下的设计通常采用性能设计 方法，通过对结构进行性能设计以满足建筑投资方对结构在大震下的性能要求，PushOver 分析是最具代表性的性能设计（PBSD 法，全称为Performance-Based Seismic Design）分析方 法。 静力弹塑性的特点，静力弹塑性计算假定较多，计算过程不如动力弹塑性分析严密，尤 其在高层结构，高阶振型对结构响应贡献比较明显的情况下。只有满足以下条件时计算结果 比较可靠：  层数不多；  自振周期小于2s；  以第一振型为主的结构。 但静力弹塑性分析概念清晰，便于工程师理解，且结果整理相对容易，而且静力弹塑性 具有以下优点： 不用选择地震波，推覆荷载采用倒三角、等加速度、振型组合荷载。省去了选择合适地 震波的工作。 可以一次性得到屈服及屈服后的结构性能，结构性能水准及安全储备查看方便、直观。 而动力弹塑性需输入不同的地震动峰值加速度做多次计算后才能做出评价。 工程师可以依据工程具体特征选用弹塑性分析方法。 2 操作说明 由于静力弹塑性分析，需用到结构的实际配筋。进行弹塑性分析之前，需完成上部结构 的小震分析和设计等。依次点击菜单中按钮 （如下图）即可完成整个分析过程。 2.1 计算参数 在整体信息中修改的参数有： 地震影响系数最大值： 默认值取自于规范相应表格（《抗规》表5.1.4-1、《高规》表4.3.7-1），为本结构设防烈 度对应的罕遇地震影响系数最大值。地震影响系数最大值影响性能点的求解，工程师可以依 据分析需求填写多遇地震或者设防地震影响系数最大值，此时性能点对应的位移（角），构 件状态将为多遇或者设防地震水平下的结果。 特征周期： 特征周期由设计地震分组和工程建设场地土类别确定。考虑到《抗规》5.1.4 条规定： 计算罕遇地震作用时，特征周期应增加0.05s，默认值已在查表值的基础上增加了0.05s，工 程可根据经验修改。 结构阻尼比： 此处填入的阻尼比为结构保持弹性时谱曲线的阻尼比 （用于模拟滞回阻尼），通常情况 下混凝土结构填5%，钢结构填2%即可。结构进入非线性后产生的附加阻尼比（用于模拟非 线性滞回耗能），由程序内部计算，见技术原理第3.3 小节。 结构性能类型： 用于反映结构新旧程度以及震源与建筑距离对计算的影响。结构越新，离震源地越近， 结构滞回环越饱满，耗能越多时，结构性能类型选A ，反之，选C 。结构性能类型会影响附 加阻尼比的调整系数，详见计算过程和选用依据参考技术原理第3.3 小节。 工况列表： 目前工况管理的内容包括，工况名称，水平荷载形式，与 X 轴夹角，考虑 p- Δ效应， 收敛选项、竖向荷载、停止条件。软件默认内置X 向推覆与Y 向推覆两个工况，每个工况对 应一组参数设置，下图所列为X 向推覆分析工况。通过点选工况列表中的工况名称查看每个 工况的参数设置值，如Y 向推覆分析工况中与X 轴夹角默认值为90 度。更改参数后，点击 修改按钮即可完成修改并保存。 名称：从工况列表选择已有工况，更改名称后点击修改按钮，可以修改现有工况的名称。 点击添加按钮可以添加一个新的工况。 水平荷载形式： 提供了三种最常见的推覆荷载形式，分别为规定水平力、倒三角和矩形（又称等加速度）。 《高规》第3.11.4 条条文说明中提到：静力弹塑性计算分析中采用的侧向作用力分布形式宜 适当考虑高阶振型的影响，可采用该规程3.4.5 条提出的“规定水平地震力”分布形式。软 件采用的默认覆荷载形式即规定水平地震力。另外两种荷载形式也是目前静力弹塑性分析中 经常用到的，工程师可以根据工程情况选用其中一种计算或者多种计算后对结果取包络。 与x 轴夹角： 是指推覆力的方向与x 轴正向的夹角，逆时针为正。沿x 轴正向推覆时，夹角填0 度， 沿x 轴负向推覆时，夹角填180 度。 竖向荷载： 模拟地震力推覆前已存的重力荷载作用下的效应。重