基于Pushover方法的既有建筑结构安全性鉴定
Pushover方法的准确性和适用性分析研究.
Pushover方法的准确性和适用性分析研究缪志伟,马千里,叶列平,陆新征教育部工程结构与振动重点实验室清华大学土木工程系,北京lo0084摘要:Pllshover方法作为一种建筑结构弹塑性地震响应的简化近似计算方法和抗震性能评价方法已得到广泛应用。
但由于其理论基础不严密,其准确性需要给予必要确认,同时其适用性也应受到一定的限制。
本文以逐步增量弹塑性时程方法的结果为基准,分别以一个普通6层RC框架结构和一个18层RC框架.剪力墙结构为例,对Pushover方法的准确性和适用性进行了分析研究。
结果表明,P璐hov盯方法仅适用于以第一振型为主的高度不大的结构,且应采用两种以上的侧力模式:对于高阶振型影响较大的结构,该方法的准确性较差,承载力预测显著偏低。
关键词:PIlsbov骰分析,框架结构,框架.剪力墙结构,逐步增量弹塑性时程分析11.前言除需确定结构的抗震承载力需求外,基于性能/,臣移抗震设计方法的一个重要工作,是确定强震作用下结构及其构件的弹塑性变形需求。
弹塑性时程分析虽然可以准确预测结构在强震作用下的受力和变形性能,但却受到地震波输入的不确定性和计算代价偏高的制约。
在这种情况下,一种简化近似的结构弹塑性地震响应计算方法——讷,sho、啊方法被提了出来。
该方法已被美国的AK—40,FEMA273、274、356正式采用【11,圆,并给出了具体规定。
我国的《建筑结构抗震设计规范》GB50011.2001【3】也将该方法作为验算结构在罕遇地震下弹塑性变形的方法之一,但未给出具体规定。
然而,由于Pushov盯方法是一种以静力分析代替动力时程分析的方法,其理论基础不严密,预测结果与结构实际弹塑性动力响应势必存在一定差异。
本文以逐步增量弹塑性时程方法为基准,分别对~个普通6层RC框架结构和一个18层RC框架.剪力墙结构,采用不同侧力分布模式进行P1lsbover分析,通过与逐步增量弹塑性时程方法的分析结果对比,讨论了Pllshover方法的准确性和适用性。
浅谈静力弹塑性分析(Pushover)的理解与应用
浅谈静力弹塑性分析(Pushover )的理解与应用摘要:本文首先介绍采用静力弹塑性分析(Pushover )的主要理论基础和分析方法,以Midas/Gen 程序为例,采用计算实例进行具体说明弹塑性分析的步骤和过程,表明Pushover 是罕遇地震作用下结构分析的有效方法。
关键词:静力弹塑性 Pushover Midas/Gen 能力谱 需求谱 性能点一、基本理论静力弹塑性分析方法,也称Pushover 分析法,是基于性能评估现有结构和设计新结构的一种静力分析方法,在一定精度范围内对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性变形分析。
简要地说,在结构计算模型上施加按某种规则分布的水平侧向力或侧向位移,单调加荷载(或位移)并逐级加大;一旦有构件开裂(或屈服)即修改其刚度(或使其退出工作),进而修改结构总刚度矩阵,进行下一步计算,依次循环直到控制点达到目标位移或建筑物倾覆为止,得到结构能力曲线,之后对照确定条件下的需求谱,并判断是否出现性能点,从而评价结构是否能满足目标性能要求。
Pushover 分析的基本要素是能力谱曲线和需求谱曲线,将两条曲线放在同一张图上,得出交会点的位移值,同位移容许值比较,检验是否满足特定地震作用下的弹塑性变形要求。
能力谱曲线由能力曲线(基底剪力-顶点位移曲线)转化而来(图1)。
与地震作用相应的结构基底剪力与结构加速度为正相关关系,顶点位移与谱位移为正相关关系,两种曲线形状一致。
其对应关系为:1/αG V S a =roofroof d X S ,11γ∆=,图1 基底剪力-顶点位移曲线转换为能力谱曲线其中1α、1γ、roof X ,1分别为第一阵型的质量系数,参与系数、顶点位移。
该曲线与主要建筑材料的本构关系曲线具有相似性,其实其物理意义亦有对应,在初始阶段作用力与变形为线性关系,随着作用力的增大,逐渐进入弹塑性阶段,变形显著增长,不论对于构件,还是结构整体,都是这个规律。
需求谱曲线由标准的加速度响应谱曲线转化而来。
结构抗震静力弹塑性分析方法(Pushover)的研究与改进的开题报告
结构抗震静力弹塑性分析方法(Pushover)的研究与改进的开题报告一、研究背景随着建筑结构设计的发展,抗震设计成为其中的重点和难点。
为了保障建筑安全,结构的抗震能力得到了越来越广泛的重视。
在结构抗震设计中,抗震静力弹塑性分析方法(Pushover)已经成为全球广泛使用的一种分析方法。
该方法根据结构某一方向施加分布荷载,通过对结构力学性能的分析,评估结构抗震能力。
二、研究目的与意义随着现代建筑的不断发展,建筑的结构形式日益复杂。
在这种情况下,传统的计算方法已经不能满足抗震设计的需求。
因此,本研究旨在对抗震静力弹塑性分析方法进行研究和改进,扩充其适用范围,提高其计算精度和效率,以更准确地评估结构的抗震能力。
三、研究内容1. 国内外相关研究的调研和综述,对Pushover分析方法的基本原理和步骤进行总结和阐述。
2. 提出一种结构抗震静力弹塑性分析方法的改进方案,探讨在模型参数、荷载模拟、材料本构关系等方面的改进思路。
3. 基于实际工程,使用所提出的改进方法对不同类型的建筑结构进行抗震分析,评估其抗震能力。
4.设计和编写Pushover分析方法改进程序,验证改进方案的正确性和有效性。
四、预期成果和考核指标本研究旨在对抗震静力弹塑性分析方法进行改进研究。
主要的预期成果包括:1.提出一种结构抗震静力弹塑性分析方法的改进方案,改进方案应能够在某些方面比传统的方法更加准确和高效。
2.通过实际工程评估所提出的改进方法的优缺点,验证其适用性和实用性。
3.设计和编写Pushover分析方法改进程序,展示改进方案的正确性和有效性。
预计的考核指标包括:论文的质量、研究方法是否合理、研究成果是否能够达到预期目标、研究结果的可重复性和实用性。
五、研究步骤与进度安排1.查阅相关文献,了解国内外关于结构抗震静力弹塑性分析方法的研究现状和进展,设计改进方案。
预计用时2周。
2.对所提出的改进方案进行模拟,并对改进方案中涉及的各项参数进行详细分析研究。
基于Pushover方法的中小学砌体结构抗震性能评估
收稿 日期 :2 1 0 0 0— 8—1 2 基 金项 目:国家 自 然科学基金项 目(0 7 19 ;陕西省抗震救灾专项 ;西安建筑科技大学人才科技基金项 目( C 0 3 5 7 84 ) R 13 )
作者简介 :王秋维 (9 2一 , ,陕西礼泉人 ,博士 ,主要从事混 凝土结 构及 其抗震研究 . - a :w  ̄ 8 5 i . ot 18 ) 女 E m i q O 1@s e c i l n l
上 ,提出其基 于 P soe 分析 的抗 震性能 评估方 uhvr 法 ,并采用等代框架模 型对一具体 中小 学砌体结
构 进行抗 震性 能评 估 。
(湖 始 对称模 型 a
/
I . b I
() 进模型 b改
1 砌 体 结构 的非 线 性 分 析 模 型
对于砌 体结构而 言,空 间杆 系模 型是将墙 体 等效为框架杆单 元 ,并利西安 705 ) 10 5
摘
要 :针对 中小学砌体结构教 学楼 的受力 特点 ,提出横墙 和开洞纵墙 的等代框 架模型 ,分 析了模型 的抗 弯、抗
剪和轴 向刚度计算 方法 ;结 合国内外 对钢筋混 凝土结构性能水平的划分 标准 ,将砌体 结构 的性 能水平划分 为正常
计 算 结构 的 弹 塑 性 刚度 ,其 较 层 问 和 层 间 一杆 系
等代框架的刚度计算模型如图 2所示 。按照刚 度相等的原则 ,其抗弯 、抗剪 和轴 向刚度 大小可 分别通过式 ( ) 3 来求解 ,在计算过程中,柱 1 ~( )
截 面积 A 斜撑 截 面积 A 和惯 性 矩 I等值 通 过 构 c
2期
王秋维 ,等 :基于 P soe 方法的中小学砌体结构抗震性能评估 uhvr
Pushover分析在建筑工程抗震设计中的应用.doc资料
P u s h o v e r分析在建筑工程抗震设计中的应用.d o cPushover分析在建筑工程抗震设计中的应用TU352.104 B66Pushover分析的原理和实现方法1.1 概述基于性能的抗震设计师建筑结构抗震设计的一个新的重要发展,它的特点是:使抗震设计从宏观定性的目标想具体量化的多重目标过度,业主(设计者)可选择所需的性能目标;抗震设计中更强调实施性能目标的深入分析和论证。
有利于针对不用设防烈度、场地条件及建筑的重要性采用不同的性能目标和抗震措施,有利于建筑结构的创新。
基于性能的抗震设计理论是抗震设计理论的又一次重大变革,是一种发展方向。
作为抗震性能分析的重要方法之一,Pushover分析将非线性静力计算结果与弹性反应谱紧密结合起来,用静力分析的方法来预测结构在地震作用下的动力反应和抗震性能,在基于性能的勘正设计中,得到了广泛的研究与应用。
1.1.1 结构性能的检查方法为了分析建筑结构在给定水准地震作用下的性能,可以采用的分析方法有:静力弹性分析、动力弹性分析、非线性静力弹塑性分析、非线性动力弹塑性分析。
前面两类分析方法是目前广泛采用的、简便易于实施的分析方法,比如倭国规范中详细规定的底部剪力法、振型分解反应谱法及弹性时程分析方法。
然而,这些常规的分析方法无法反映建筑结构在强震作用下的弹塑性受力性能。
于是,非线性弹塑性分析相关理论的研究引起了广大科研工作者的重视。
非线性动力弹塑性分析,比如动力弹塑性时程分析,虽然被认为是一种非常可靠的分析方法,但是由于其分析技术复杂、计算工作量大,通常用于理论研究中,在工程界的应用尚不普及。
不过,一些优秀的抗震性能评估软件,比如Perform-3D,已实现讲这一复杂分析技术应用于工程实践中。
非线性静力弹塑性分析,即Pushover分析,是近年来较为流行的结构抗震性能评估方法,也是本书介绍的重点。
Pushover分析的有点在于:既能对结构在多遇地震下的弹性设计进行校核,也能够确定结构在罕遇地震下潜在的破坏机制,找到相应的薄弱环节,从而使设计者可以对局部薄弱环节进行修复和加强,是整体结构达到预定的使用功能。
基于Pushover方法的某中学框架校舍抗震鉴定
基于Pushover方法的某中学框架校舍抗震鉴定
程志伟;翟骏;郭樟根
【期刊名称】《结构工程师》
【年(卷),期】2013(029)004
【摘要】Pushover分析方法是一种基于位移的静力弹塑性分析方法,可以快速地对结构的抗震性能进行评估,近几年在国内外得到了广泛的重视和应用.首先采用我国现行抗震鉴定标准中的两级鉴定方法对一中学框架结构教学楼进行了抗震鉴定,同时,采用Pushover分析方法对教学楼的抗震性能进行了分析,对其进行了基于性能的抗震鉴定,考察了结构在不同水准地震作用下的响应,进行了罕遇地震作用下结构的弹塑性变形验算,判断结构能否满足大震下不倒塌的设防要求.
【总页数】5页(P183-187)
【作者】程志伟;翟骏;郭樟根
【作者单位】南京工业大学土木工程学院,南京210000;扬中市住建局,扬中212200;南京工业大学土木工程学院,南京210000
【正文语种】中文
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莉
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某高层建筑结构静力弹塑性(Pushover)分析
1Pushover 分析原理Pushover 分析法的原理是先在结构上施加竖向恒载和活载并保持不变,同时施加沿高度分布的某种水平荷载或位移作用,随着水平作用的不断增加,结构构件逐渐进入塑性状态,结构的梁、柱和剪力墙等构件出现塑性铰,最终达到将结构推至某一预定的目标位移或使结构发生破坏,然后停止增加侧向力,进而了解和评估结构在地震作用下的内力和变形特性、塑性铰出现的顺序和位置、薄弱环节及可能的破坏机制,以判断结构是否能经受得住未来可能发生的地震作用,如不满足则对局部薄弱环节采取相应的抗震加固措施。
其主要过程如下:⑴对结构进行在恒载、活载、风荷载和多遇地震作用下的内力分析和截面配筋设计。
⑵建立能力谱曲线。
将地震作用简化为沿高度分布的某种水平荷载,并将其作用在结构的计算模型上,运用荷载增量或以增量控制进行结构的非线性静力分析,直至结构顶点达到目标位移值,得到结构基底剪力-顶点位移V b -U n 曲线,再将其转为谱加速度-谱位移S a -S d 曲线,即能力谱曲线。
⑶建立需求谱曲线。
根据设防烈度、场地类型、设计地震分组以及结构出现塑性变形后变化的阻尼比,通过反复迭代计算,得到结构在某一水准地震的需求谱曲线。
⑷确定性能点。
把前面得到的能力谱曲线和需求谱曲线画在同一坐标系中(如图1),两曲线的交点称为性能点。
该点所对应的位移即为结构在该水准地震作用下的结构顶点位移,由该位移可确定对应的所加水平荷载值,然后查出结构在该水平荷载作用下的塑性铰分布、内力和变形,这就是结构在该水准地震作用下的塑性铰分布、内力和变形。
⑸结构抗震性能评价。
经Pushover 分析后,得到性能点时塑性铰分布、内力和变形,作如下评价:①层间位移角、最大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;②构件的局部变形。
2工程概况及结构选型某高层住宅楼建筑总高为120m ,总建筑面积约10万m 2。
地下1~4层为机动车库及设备用房(负4层为人防地下室);1~5层为商场及餐厅,6层以上分为3栋(E ~G 栋)36层的住宅,最大高宽比3.62。
Pushover方法在高层建筑结构设计中的应用与研究的开题报告
Pushover方法在高层建筑结构设计中的应用与研究的开题报告题目:Pushover方法在高层建筑结构设计中的应用与研究一、选题的背景和意义高层建筑的建设已经成为了现代城市化进程中的一种发展趋势。
而高层建筑结构设计的关键是能够通过科学的分析和计算得到科学可靠的结构设计方案。
Pushover方法正是在这种背景下被广泛运用的结构分析方法之一,因其在模拟结构受到地震力和非平衡力作用时的反应能力方面具有独特的优势而被广泛应用。
本课题将针对高层建筑结构设计的一些典型问题,深入探究Pushover方法的基本原理、特点和应用,以期为高层建筑结构设计提供可靠的理论支持和技术方案。
二、研究内容和方法本课题将以Pushover方法在高层建筑结构设计中的应用及其研究为主要研究内容。
具体内容包括:1. Pushover方法的基本原理和特点2. Pushover方法在高层建筑结构设计中的应用3. 利用Pushover方法分析高层建筑结构的可靠性和安全性针对以上研究内容,我们将采用以下研究方法:1. 文献综述法:阅读大量关于Pushover方法在高层建筑结构设计中的应用的相关文献,了解目前相关理论研究的最新进展和发展方向;2. 案例分析法:选取有代表性的高层建筑结构,应用Pushover方法进行分析,探究其设计方案的可行性和可靠性;3. 数值模拟法:使用特定软件对所选案例进行数值模拟,以得到更加准确的分析结果。
三、预期成果本课题的预期成果包括:1. 对Pushover方法在高层建筑结构设计中的应用进行全面分析和评估;2. 提出可行的高层建筑结构设计方案,为工程实践提供理论支持;3. 发表一篇学术论文,将研究成果推广到学术界和工程实践中。
基于PUSH-OVER分析的桥梁抗震能力评估方法研究
基于PUSH-OVER分析的桥梁抗震能力评估方法研究桥梁是交通运输的枢纽,一旦遭受地震破坏,会给地震应急和震后恢复工作带来极大的困难。
对现有桥梁结构的抗震能力进行评估可以从整体上把握桥梁结构各构件的破坏过程,了解结构抗震的薄弱环节并制定相应的工程措施加以改善,为桥梁结构可靠性分析、损失评估以及桥梁加固优先级评价和地震应急决策提供必要的依据,是城市防震减灾的基础性工作之一。
本文在总结国内外有关理论和方法的基础上,围绕Push-over分析方法、地震损伤模型和桥梁震害分析展开了研究工作,提出了基于Push-over分析的桥梁抗震能力评估方法,并通过算例加以验证。
论文的具体内容如下: 1.评述了现有的几种桥梁抗震能力评估方法,指出了这些方法大多是基于经验的分析或定性的描述,难以完成较为准确的评估工作。
2.系统地分析了Push-over分析方法的基本概念和原理,重点研究了桥梁侧向荷载分布模式的选择;讨论了几种常用的Push-over分析方法,详细论述了能力谱方法的应用过程,给出了能力曲线的双折线的简化过程;论述了两种简化能力谱方法:强度折减系数法和Chopra简化能力谱方法;通过算例分析,比较Push-over分析方法与时程分析方法的计算结果,验证了本文所采用的桥梁侧向荷载分布模式的合理性及准确性。
3.从构件和结构两个层次上,对结构的地震损伤模型进行了研究;讨论了结构震害等级划分的原则及其标准,指出震害等级的划分只是一种定性的描述,不能精确地反映结构在地震中的破坏程度;论述了结构震害等级与损伤指数的对应关系,并参照建筑结构,给出了桥梁震害等级与损伤指数的关系。
4.提出一种基于Push-over分析的桥梁抗震能力评估方法。
论述了该方法的基本原理、抗震性能参数和地震损伤模型的选择,研究了损伤指数的简化计算方法,给出了桥梁抗震能力评估方法的具体实施步骤。
5.利用本文的Push-over方法对一座橡胶支座桥梁和一座刚构桥工程实例进行计算分析,并同非线性时程分析结果比较,以验证本文方法的可行性和准确性。
建筑结构的Pushover方法分析研究的开题报告
建筑结构的Pushover方法分析研究的开题报告一、选题背景随着建筑结构设计、施工技术和建筑材料的飞速发展,大型建筑结构的复杂性不断增加,需要更加精细和严谨的分析和设计手段。
建筑结构的可靠性、安全性是极其重要的关键问题,需要进行定量分析和评估。
而Pushover方法作为一种比传统地震响应谱分析更加有效且易于有效实施的非线性静力分析方法,近年来在建筑结构领域越来越受到重视。
本文旨在探讨Pushover方法在建筑结构分析中的应用,为建筑结构可靠性与安全性的提高提供指导。
二、研究目的1. 推广Pushover方法的优势,掌握该方法的基本理论和实现方法。
2. 分析Pushover方法的可靠性和实用性,探究其在建筑结构分析中的应用前景。
3. 通过实例给出Pushover方法在建筑结构分析中的计算过程和结果分析,验证其实际应用价值。
三、研究内容1. Pushover方法的基本原理和理论。
2. Pushover方法在建筑结构典型结构中的应用研究。
3. 基于Pushover方法的建筑结构抗震性能评估。
4. 如何选择适合的Pushover软件进行模拟分析。
5. 实例分析,选择典型建筑进行计算分析,得出具体的结果,并进行实验验证。
四、期望研究结果1. 对Pushover方法基本原理、模拟分析方法和实现过程有深刻理解。
2. 掌握Pushover方法对于建筑结构有非常大的应用前景,提高该方法在建筑结构领域的推广和应用。
3. 进行实例分析,得出实际结果并进行验证。
4. 为建筑结构优化设计和工程实践提供有效方法和方向。
五、研究方法1. 文献综述:系统地查阅学术文献,了解国内外学界对于Pushover方法在建筑结构领域的研究现状,确定研究问题的具体方向。
2. 数值分析:选择适合的Pushover软件,对建筑结构进行模拟分析,得出具体的数据与结果。
3. 实践验证:选取典型建筑进行实验验证,对比分析实验真实结果和模拟计算结果,验证分析模型的准确性和实用性。
基于静力弹塑性(Pushover)方法的结构分析实例
在研究能力谱 与需求谱 的关 系之前 ,应 该考虑 结构非 线性耗能性质对地 震需求 的折减 ,也 就是要 考虑结 构非线 性变形 引起的等效 阻尼变化 。A C一4 T 0用能 量耗散原 理来 确 定 等 效 阻 尼 。 当地 震 作 用 于 结 构 达 到 非 弹 性 阶段 时 ,结 构 的能量耗散 可 以视 为结 构 粘滞 阻尼 与滞 回阻尼 的组合 ; 滞 回阻尼用等效粘滞 阻尼来代表 ,并用来 调低地震需求谱 ; 滞回阻尼与滞 回环 以内的面积大 小有关 ,因此要 设定滞 回 曲线 ,一般采用双线性 曲线代 表能力 谱 曲线 来估 计等效 阻 尼 。 等效 粘 滞 阻 尼 £ 由 图 5所 求 的 参 数 确 定 : 可
塑性 分 析 的 有 效 方 法 。
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关 键 词 :P so e 方 法 ;E A S uhvr T B :性 能点
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中图 分 类 号 :T 3 1 1 U 1. 文 献 标识 码 :B 文 章 编 号 :17 4 1 (0 1 2— 0 0— 3 6 2— 0 1 2 1 0 04 0 J
=
对于高度较小 的建筑结构 ,地震反应 以第一振 型为 主, 可用等效 单 自由度 体 系 代替 原 结 构。因 此 ,可 以根 据 式 ( )将基底剪力 一定点位移 曲线 ( 曲线 ) 1 V一 转换为 能力 谱 曲线 ( 见图 2 。 )
・
40 ・
2 1 年 第 2期 01
第 3 7卷 总 第 1 0期 6
2 1 年 4月 01
基 于 静 力 弹 塑 ( uh vr 方 法 的 结 分 析 实 例 性 P soe ) 构
基于Pushover方法的多高层钢结构的抗震研究的开题报告
基于Pushover方法的多高层钢结构的抗震研究的开题报告一、选题背景钢结构是近年来得到广泛应用的建筑结构形式之一。
钢结构具有质量轻、性能稳定、施工速度快等优点,特别是在抗震方面具有优异的性能,能够在地震中承受较大的荷载和变形,保持整体稳定。
然而,在高层钢结构中,复杂的结构和作用方式使得其抗震性能变得更加复杂和关键。
为了研究多高层钢结构的抗震性能,本文将采用Pushover方法来分析钢结构的性能并提出相关的抗震加强措施。
这个方法是通过求解结构在弯曲时的受力状态分析结构的性能,可以评估结构的耐震能力,并提出相应的抗震加强策略,提高结构的抗震能力。
二、选题目的本文的研究目的包括以下方面:1. 分析多高层钢结构的基本性能和抗震性能。
2. 采用Pushover方法进行收敛分析,揭示结构的弱点和性能,为后续的抗震加强措施提供必要的基础数据和结论。
3. 提出和设计多层钢结构的抗震加强方案,提高结构的抗震性能。
三、研究方法本文将采用以下方法来完成研究:1. 采用ANSYS软件建立多层钢结构的有限元模型,实现对结构的稳定性和动力性能的计算,并利用Pushover方法开展多级弯曲分析,查明结构的弯曲特性。
2. 通过改变层数、柱跨比、膜重量、抗力体系等参数,分析其对钢结构的抗震性能的影响。
3. 根据研究结果,提出和设计多层钢结构的抗震加强方案,包括增加钢材使用量、加强所有节点的刚度、通过布置混凝土墙等等。
四、研究内容本文将采取以下主要内容:1. 综述高层钢结构在抗震性能方面的研究现状和进展,总结抗震加强策略的设计原则和方法,并介绍Pushover方法的基本原理。
2. 建立多层钢结构的有限元模型,并进行Pushover分析,揭示结构的弯曲特性和耐震性能。
3. 分析层数、柱跨比、膜重量、抗力体系等参数对钢结构抗震性能的影响,进一步优化结构设计方案。
4. 提出和设计多层钢结构的抗震加强方案,包括增强刚度、加强节点连接、调整钢材使用量等等,并比较各方案的经济性和可行性。
基于Push-over的结构抗震能力评估
因而研 究采 用何 种转换 形式更 有 利于抗 震具 有非
常 现 实 的意 义 。
对 结构 在大震 作用 下 的弹塑性 抗震 能力进 行 评 估 是防止 倒塌 、 减轻 震鲁 的前 提 , 而静 力弹 塑性 分析 方法 ( u ho e) 是 实 现 基 于 性 能 设 计 的 P s—v r 则 有效 手段 , 以有 效地 评 估 结 构在 大 震 作用 下 的 可 极 限承载 力和 模 拟 结 构 的破 坏 过 程口 ] 。文 中 以 两个 托 柱 转 换 结 构 为 例 , 用 P s —v r 法 进 采 u ho e 方
Ab tac : Tw o k nd fs pp tng c l n t a f r s r t e i n l z d by Pus ov ri w o a pe t sr t i s o u ori o um r ns e t uc ur s a a y e h— e n t s c s
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Vo . 3 No 4 13 .
第3 3卷 第 4期
21 0 2年 O 8月
长 春 工 业 大 学 学 报( 自然 科 学 版 )
J u n l fCh n c u iest fTe h oo y ( t ra1Sci n ce Ed to n ) o r a o a g h n Unv riyo c n lg Nau e ii
ofd s r to p o e s nd es i c pa iy, t r s t s ow ha t t t a f r t u t r s r e t uc i n r c s a s im c a ct he e uls h t t he wO r ns e s r c u e a e d fe e r m he d s rbu i n ofpl s i n s a h tm a e l a i a a iy a he v e e de l if r nt f o t it i to a tc hi ge nd t e uli t o d ng c p ct nd t i r n e t u s i v o l u ror t he b a i l s i— l s i e s c p ror n e whe u e s s r c u e r s s ob i usy s pe i o t e m n ea tc p a tc s imi e f ma c n s d a tu t r
Pushover在现役建筑抗震性能评估中的应用
[ ] B i igSi i Sft C u c ( S C . E R udl e r 3 ul n e m c a y oni B S ) N H P G ie nsf d s e l i o
1 工况一 : ) 恒载工况 + 方 向的加速度工况 ; 方 向的顶点 位
移监测 。2 工况二 : ) 恒载工况 +y方 向的加 速度工况 ; 向的顶 Y方
b) Y方 向 塑性 铰 分 布 图
图 3 结构的塑性铰分布 图
点位移监测 。
4 结语
虽然建筑抗震性 能的好 坏主要取 决于建筑 抗震 的设 防, 工程
郭 勇P。 在 役 筑 震 能 估 的 用 志 :hr现 建 抗 性 评 中 应 uv se
・・ 2 7
于 钢 筋 混凝 土 框 架 结 构 , 结 构 弹 塑 性 层 间位 移 角 的 限 制 为 其
/ 0 通过 比较可知该结构的 弹塑性 层 间位 移角 小于规 范规定 的 某 办公楼建成 于 19 92年 , 采用 钢筋 混凝 土框架 结构 体系 , 共 15 , 限值 , 满足我 国现行抗震设计 规范的要求 。 7层 , 建筑平面尺寸 总长 为 3 总宽 为 2 . 0m, 6m, 2 8 结构标 准 层平
收 稿 日期 :0 10 —4 2 1 —4 1
作者简 介 : 志勇 (99 ) 男, 郭 17 一 , 西安 建筑科 技 大学在职 硕 士研 究生 , 师 , 泉职 业技 术 学院 , 肃 酒 泉 讲 酒 甘
750 300
爹7 年8 2 1 2
3 2 1 工 程 概 况 . .
注点放在抗震性能 的设计上 , 而对现 役建筑结构 的性能评 估关 注 构的抗震分析 中应 用 ; 而静力 非线 性 P soe 分析方 法 可 以 uhvr 较少, 如何减 轻地震 中房屋 的破 坏程 度 , 最大程 度降 低震 害损 失 从结构层面和构件层面对结构弹 塑性 性能进行 很好 的预测 , 以 可
基于目标位移的建筑结构Pushover分析设计
基于目标位移的建筑结构Pushover分析设计摘要:对西安市劳动再就业培训中心大厦塔A高层框架-剪力墙结构进行了静力弹塑性分析。
计算结果表明:结构在罕遇地震作用下,部分构件屈服。
最大层间位移角为1/127,满足规范规定的变形要求,并对结构性能进行评估。
关键词:静力弹塑性分析目标位移一、工程概况西安市劳动再就业培训中心大厦塔A为地面以下2层,地面以上26层的框-剪结构。
项目位于西安市劳动南路西侧,1~4层为商业,4层以上为公寓,地下1层为汽车库,地下2层战时为甲类核六级人防掩蔽部。
地下室底板板面标高-9.0m,塔楼A屋面标高87.10m,室内外高差-0.45m。
塔A标准层结构平面布置图及建筑剖面图见图1。
混凝土强度等级:地下2层~地上7层均为C50,8层~18层均为C45,19层~26层均为C40。
抗震设防烈度为8度(0.20g),设计地震分组为第二组,场地类别为Ⅱ类。
其中地面以上1层~4层抗震设防类别为乙类,其余各层抗震设防类别为丙类。
二、性能目标选定由于本工程重要性较高,业主提出需要进行性能设计。
根据相关规范要求,分别以计算小震、中震、大震下的结构构件的塑性铰和裂缝表述结构的损坏情况及大震作用下的目标位移,确定性能目标为:小震时为水准1a,中震时为水准1b,大震时为水准2。
三、计算模型根据SATWE的弹性计算结果,确定各种构件的弹塑性特性。
采用通用的结构分析程序MIDAS/Gen对结构进行三维静力非线性弹塑性分析。
在整个非线性弹塑性分析(Pushover)过程中,首先根据结构构件的受力特点,定义Pushover 铰特性值。
各结构构件的强度均按材料的强度标准值取用。
各层框架柱均在两端定义轴力双向弯曲铰(M-Ф集中),骨架曲线为三折线类型。
对框架中的极短柱考虑受力特性在极短柱中部增设剪切铰。
对框架梁均在两端定义弯曲铰(M-Ф集中),骨架曲线为双折线类型。
剪力墙上下两端定义双向轴力弯曲铰(M-Ф集中),骨架曲线为双折线类型,中部定义剪切铰。
电气工程高层建筑论文中英文资料外文翻译文献
电气工程高层建筑论文中英文资料外文翻
译文献
本文的主要目标是翻译一些电气工程和高层建筑方面的外文文献。
这些文献分别为:
1. "Application of lateral tuned mass damper to high-rise structure under random wind excitations",这篇文章主要介绍了侧向调谐质量阻尼器(lateral tuned mass damper)在高层建筑中的应用。
该文通过计算分析和试验研究,得出了调谐阻尼器的结构参数和其对建筑物抗震能力的影响。
2. "Reliability Analysis of Power Supply System in High-rise Building",这篇文章主要介绍了高层建筑电力供应系统的可靠性分析。
该文分别从电力系统的结构、功能和基本原理入手,阐述了电力系统的可靠性分析方法,并根据有关标准和规范,对高层建筑电力系统的可靠性进行了分析。
3. "Dynamic Analysis on Earthquake Resistance of High-rise Buildings Based on Pushover Method",该文介绍了基于 Pushover 方
法对高层建筑的抗震性能进行动力学分析。
该方法通过对结构的位移、剪力和弯矩等特性进行预测,可以更加准确地评估高层建筑的抗震性能。
以上三篇文献分别介绍了高层建筑中的电气工程和抗震技术方面的研究成果,对于高层建筑的设计和建造具有一定的参考价值。
基于Pushover方法的既有建筑结构安全性鉴定
基于Pushover方法的既有建筑结构安全性鉴定潘毅;杨成;赵世春;林拥军;代杰【期刊名称】《西南交通大学学报》【年(卷),期】2010(045)002【摘要】为了准确评估既有建筑结构的安全性,采用基于性能的抗震设计方法,结合<民用建筑可靠性鉴定标准>和<建筑地震破坏等级划分标准>,将Pushover方法用于既有建筑结构的安全性鉴定.以都江堰1栋遭遇"5·12"汶川地震破坏的框架结构为例,评定了该结构在预估地震作用下的安全性等级和地震破坏等级.结果表明,分析结果与实际震害基本吻合,证明采用Pushover方法能有效评估既有建筑结构的安全性.【总页数】5页(P174-178)【作者】潘毅;杨成;赵世春;林拥军;代杰【作者单位】西南交通大学土木工程学院,四川,成都610031;抗震工程技术四川省重点实验室,四川,成都610031;西南交通大学土木工程学院,四川,成都610031;抗震工程技术四川省重点实验室,四川,成都610031;西南交通大学土木工程学院,四川,成都610031;抗震工程技术四川省重点实验室,四川,成都610031;西南交通大学土木工程学院,四川,成都610031;西南交通大学土木工程学院,四川,成都610031【正文语种】中文【中图分类】TU375.3【相关文献】1.既有建筑结构构件安全性鉴定中的抗力分析 [J], 宋雄彬;谭学民;王丽敏2.既有建筑结构构件安全性鉴定中框架柱计算配筋量的作用分析 [J], 宋雄彬;谭学民3.高层建筑结构Pushover分析方法的研究现状及改进设想 [J], 张志飞4.高层建筑结构Pushover分析方法的研究与应用 [J], 郭辉;陈茸5.既有建筑结构安全性鉴定中现浇楼板最小配筋率的探讨 [J], 孙广东;赵自强;刘佳;申克常;高小旺因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于pushover方法的打包带加固砌体结构抗震性能评估
ZHOUQiang,YANGLingyu,ZHAOWenyang
(SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,NanchangUniversity,Nanchang330031,China)
收稿日期:2019-10-12; 修回日期:2019-12-01 基金项目:国家自然科学基金资助项目(51608249,51968047);江西省重点研发计划项目(20161BBG70058) Supportedby:NationalNaturalScienceFoundationofChina(51608249,51968047);KeyResearchandDevelopmentProgramofJiangxiProvince
Abstract:ThemasonrystructuressufferedsevereearthquakedamageinhistoryofChina.Inordertoanalyzethe seismicperformanceofthereinforcedmasonrystructurewithpolypropylenebands(PPbands),basedonthePush overmethodandAbaqusfiniteelementsoftware,asimpleandeffectivemethodisexploredforevaluatingseismic performance.Firstly,twomasonrystructureswithactualearthquakedamagewereusedasresearchobjects.Abaqus softwarewasusedtoestablishathreedimensionalfiniteelementmodelandPushoveranalysiswasperformed,by comparingwiththeactualseismicdamagewithdynamictimehistoryanalysisresults,thefeasibilityofthePushover methodforevaluatingtheseismicperformanceofmasonrystructuresisverified.Then,choosingoneofthesingle storymasonrystructuresasanobjecttofurtherstudytheinfluenceofthereinforcementofPPbandsontheseismic performanceofthestructure.Theresultsshowthatunderfrequentandfortificationearthquakes,theinterlayerdis placementangleofthereinforcedstructurewiththePPbandsisreduced,andPPbandsplayacertainrolebutits enhancementeffectisnotobviousenough.However,underrareearthquakes,PPbandshaveplayedasignificant
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Safety Appraise m ent of E xisting Structures B ased on Pushover M ethod
PAN Yi ,
1, 2
YANG Cheng ,
1, 2
Z HAO Shichun
1, 2
LIN Yongju n ,
1
DA I J ie
1
( 1. Schoo l o f C iv il Eng ineer ing , Southw est Jiaotong U n iversity , Chengdu 610031, China ; 2. K ey L aboratory of Se ism ic Eng ineer ing o f Sichuan Province , Chengdu 610031 , China)
[ 3] [ 1] [ 2]
计阶段, 对其在既有建筑结构安全性鉴定中应用的 研究还不多, 特别 是如何与现行的 有关标准相结 合
[ 4 6]
.
[ 7]
针对此问题 , 我们采用基于性能的抗震设计方 法, 结合 民用建筑可靠性鉴定标准 震破坏等级划分标准
[ 8]
和 建筑地Biblioteka , 用 P ushover 方法对都江
第 2期
潘毅等 : 基于 Pushover方法的既有建筑结构安全性鉴定 于同一坐标下.
175
1
Pushover方法的基本原理和步骤
( 2) 建立适合建筑结构所在场地条件和 5 % 阻尼的弹性反应谱. 但由于我国抗震规范提供的是 传统的 Sa T 格式的反应谱 , 因此需按以下公式转 化为 ADRS 格式的需求谱: Sd = T 2 Sa g, 4
准 和 建筑地震破 坏等 级划 分标 准 , 将 Pushover方 法用 于既 有建 筑 结构 的安 全性 鉴定 . 以 都江 堰 1 栋遭 遇 ! 5 ∀ 12#汶 川地震破坏的框架结构为例 , 评定了该结构在预 估地震作用 下的安全 性等级和地 震破坏等级 . 结 果表 明 , 分析结果与实际震害基本吻合 , 证明采用 P ushover方法能有效评估既有建筑结构的安全性 . 关键词 : 既有结构 ; Pushove r方法 ; 抗震性能 ; 安全性 中图分类号 : TU 375. 3 文献标识码 : A
. 其中 , 加速度工况
相当于均匀分布侧向加载模式, 当取第一、 二振型 荷载分析工况时 , 相当于 2 个正交方向的倒三角形 侧向加 载 模 式. 分 别采 用 ! 重 力 + 振型 1 ( y 方 向 ) #、 ! 重力 + 振型 2 (x 方向 ) #、 ! 重力 + x 方向加 速度 #和 ! 重力 + y 方向加速度 # 4 种加载模式进行 [ 10 ] 分析 . 2 . 3 震害对比 限于篇幅, 部分计算结果见表 1 和图 7. 计算 表明 , 第 2 层变 形相对较大, 破坏集中 在第 2 层 . 第 1层柱的塑性铰处于 I O L S段 , 其代表的能力水 平为 ! 生命安全 #, 即混凝土保护层脱落, 个别纵筋 屈服 , 层间位移约为 2 % , 未丧失重力承载能力 . 梁 端塑性铰处于 B I O 段, 其代表的能力水平为 ! 直接 使用 #, 即出现轻微的弯曲或剪切裂 缝, 混凝土无 脱落 , 不 存 在 永 久 性 变 形, 未 丧 失 重 力 承 载 能 [ 11 12] 力 .
入构件的实际截面尺寸、 材料强度等级和配筋 , 由 程序自动计算铰属性 . 2 . 2 侧向加载模式 SAP2000 通过定义 Pushover 分析工况来选择 侧向加载模式 , SAP2000 提供了自定义、 加速度和 振型 3 种 Pushover 分析工况
[ 9]
2 工程实例及其分析
2 . 1 工程概况与模型建立 研究对象为 1 栋遭遇 ! 5 ∀ 12#汶川地震的 5 层 (局部 7 层 )框架结构, 如图 5 所示 . 该建筑位于都 江堰市区, 原抗震设防烈度为 7 度 , 实际遭遇 9 度 的罕遇地震 ; 设计地震分组为第一组 , 场地类别为 ∃ 类. 梁、 柱主筋均为 HRB335 级钢 筋, 板 厚均为 100 mm. 该建筑底层柱的混凝土强度为 C30, 其余 构件混凝 土 强 度 均 为 C25. 框 架柱 截 面 分 别 为 600 % 600 , 700 % 700 和 750 mm % 750 mm 3 种类 型 , 纵横向框架梁截面均为 300 mm % 650 mm, 纵 向联系梁截面为 250 mm % 600 mm. 典型梁、 柱截 面的配筋如图 6 所示 .
注 : i + ( i = 1 )代表第 i 层柱的下端 , n - ( n = 2, 3 ) 代表 第 n - 1 层柱的上端 ; 其余类推 . 轴线与第 (轴线的交点 ,
eff
(力
位移 )曲线 , 结合地震需求曲线计算目标位 移, 并
为等效阻尼 ).
( 4 ) 建立双线性模型 . 初始段斜率用结构的初 始刚度, 采用等效近似位移法确定试验点 , 调整屈 服后直线斜率, 使图 2 中阴影面积 A 1 = A 2. 计算试验点 ( aP i, dP i )及其附近处 ( 能力谱上 ) 的等效阻尼
Abstract :
In order to evalu ate the safety of ex istin g structures accurate ly , based on th e m ethod of
perfor m ance based seism ic design and by com b in ing w ith the natio na l codes S tandard f or App raiser of R eliability of C ivil B uild ing and C riteria f or the C lassif ication of the Build ing s Seis m ic Damage R anks, the pushover m ethod w as adopted to appraise th e safety o f ex isting structu res . By taking a fram e structure da m aged in the W enchuan earthquake in Du jiangyan C ity as an exam ple , the safety and earthquake dam age leve ls o f th e structure w ere appra ised under a g iven earthquake action . The research show s that the analysis result is doveta ile d basically w ith th e real earthquake dam age, and the safety of ex ist ing structures can be assessed effectively through the pushover m ethod . K ey w ord s : ex isting structure ; pushover m ethod ; se ism ic perfor m ance; secur ity 近年来 , 基于性能的抗震设计方法已成为世界 各国土木工程界研究的热点之一. 尽管各国学者对 此 进行 了多 年 的研 究 , 但 真 正实 际 应用 的只 有 Pushover方法. 在一定条件下, 该方法能够准确、 简便地评估 结构的抗震性能 . 美国已将 Pushover 方法正式写入 抗震设计 (评估 ) 规范 , 如 ATC 40 , FEMA 273 , FEMA 356 等 . 我国对 Pushover方法的研究还主要集中在设
[ 1]
Sd =
T S, 2 v
Sa =
2 S, Tg v
式中 : Sa, S d 和 Sv 分别为谱加速度、 谱位移和谱速 度 (下标 a, d 和 v 分别代表加速度、 位移和速度 ); T 为周期 ; g 为重力加速度 . ( 3 ) 建立一系列折减后的需求谱. 等效阻尼介 于 10 % ~ 35 % , 并与 能 力谱 置于 同 一坐 标 系下 (图 1 , 图中
eff
, 则有一系列点 ( dP i ,
eff
), 并将这些
点置于坐标系中 (图 3 , 图中 aP i, dP i分别代表第 i个 试验点的谱加速度和谱位移 , 其中 P i 代表第 i 个 试验点 ).
176
西
南
交
通
大
学
学
报
第 45 卷
( 5) 将这一系列点用平滑曲线连接 , 与能力谱 相交 (图 4). 如果该交点和试验点的误差在容差范 围以内 , 则认为该交点即为性能点; 如不满足, 则应 采取其他方法.
2
1 . 1 基本原理 Pushover方法是根据房屋的结构特点在房屋 上施加某种分布的水平力, 并逐渐增大 . 随荷载的 不断增大, 一部分构件进入弹塑性阶段 , 结构刚度 发生变化, 因此又逐步调整水平力的分布 . 这样不 断进行下去 , 直到结构达到某个极限状态 (丧失承 载能力 ) . 通过这个推覆过程得到结构的 P 对结果进行评价 . 1 . 2 实施步骤 ATC 40 中提供的主要用于静力非线性分析 的方法是能力谱法. 该方法有 3 种实施形式 , 其中 P rocedure A 和 P rocedure B 适合采用电子表格快速 计算求解 , P rocedure C 采用 图解 法. 本文 中 采用 P rocedure B, 下面简要介绍其实施过程 (图 1~ 4). ( 1) 通过选用适当的侧向力分布形式对结构 实施逐级加载, 得到结构的 Pushover 曲线 , 并将其 转 化 为 ADRS ( accelerat io n disp lacem ent response spectrum ) 格式的能力谱 , 且将能力谱 和需求谱置