某复杂高层钢结构静力弹塑性分析及性能评价

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某超限高层住宅楼动力弹塑性分析

பைடு நூலகம்作用。
３．框架梁部分梁端钢筋进入塑性，形成塑性铰。框架
柱的塑性发展主要集中于顶部特色楼层的柱脚，表现为混凝土开裂，但是柱纵筋未屈服。４．在罕遇地震波输入过程中，结构的破坏形态可描述
为：首先结构局部连梁进入塑性，然后局部剪力墙进入塑
性，接着连粱损伤迅速发展并扩散至全楼范围，剪力墙受拉损伤同时发展、扩展并集中于结构立面缩进处，但是剪力墙受压损伤发展不大。之后在地震的一半时间里，结构
塑性基本无更大发展，塑性分布呈稳定状态，说明结构的
各构件（主要为连梁）在刚度退化及塑性耗能后，形成稳
定的塑性分布机制。５．输入各工况罕遇地震波进行时程分析后，结构竖立
图６剪力墙边缘构件钢筋塑性分布图
不倒，主要抗侧力构件没有发生严重破坏，多数连梁屈服耗能，部分剪力墙出现拉裂缝，个别出现混凝土受压损伤，但未出现局部倒塌和危及结构整体安全的损伤，抗震
剪力墙边缘构件内竖向钢筋塑性分布如图６所示，在
高低区交接处，个别竖向钢筋出现塑性，说明结构立面缩
性能达到并优于 “ 大震不倒 ”的性能目标。
（作者单位：广州市设计院）
进对结构抗倾覆能力影响较大，但是钢筋还是大部分保持
弹性状态。
（２）框架梁塑性分布大震作用下，有部分框架梁进入塑性，主要集中于梁端部，说明这部分框架梁端部出现塑性铰，并且绝大部分进入塑性的钢筋塑性应变都较小。（３）结构塑性发展过程根据分析结果显示，剪力墙受压损伤发展过程中５ｓ时核心筒连梁出现损伤，１Ｏｓ时部分连梁出现损伤并发

某复杂高层钢结构静力弹塑性分析及性能评价_毛华

第 22卷第 1期 2006年 2月
结构工程师 Structural Eng ineers
V o .l 22, N o. 1 Feb. 2006
某复杂高层钢结构静力弹塑性分析及性能评价
毛华丁洁民
( 同济大学上海 200092)
提要利用 ETABS对一复杂高层钢结构进行了静力弹塑性 pushover分析, 对四种加载模式下结构的 pushover分析结果进行了对比研究。在此基础上, 依据我国抗震规范评价了本结构的塑性发展顺序及抗震性能水准。关键词静力弹塑性, 能力谱方法, 性能点, 结构性能水准
果, 不能回答所有地震作用下的问题, 因而应用还受到限制。
相比之下, 静力弹塑性 Pushover方法以其概念清晰, 实施相对简单, 及可以对结构弹塑性性能明确评价的特点, 渐渐成为结构弹塑性分析方法热点, 在国内外得到广泛的应用。
2 Pu shover能力谱方法的基本原理
能力谱方法也是一种以 Pushover分析为基础的简化分析方法 [ 1] 。它最初是在 1975年由 F ree m an提出的, 此后许多学者对其作了大量的研究和改进。这种方法通过结构的能力谱和地震需求谱来直接估计结构的弹塑性反应。这里的需求谱是由等效单自由度体系在有效阻尼下拟加速度反应谱转换得来的, 能力谱曲线则是指由 Pushover 分析得到的结构基底剪力 - 顶点位移关系曲线转换得到的等价单自由度体系的谱加速度 - 谱位移
对于本结构这样的平面及竖向极不规则的复杂高层结构, 为准确反映结构的弹塑性性能及屈
Structural Eng ineers Vo .l 22, N o. 1
24
Structural A na lysis

建筑结构静力弹塑性分析方法及其减震控制

二、静力弹塑性分析方法的实施步骤
二、静力弹塑性分析方法的实施步骤
1、定义材料属性：静力弹塑性分析需要输入材料的弹性模量、泊松比、剪切模量、密度等参数，以及材料的非线性应力-应变关系。
二、静力弹塑性分析方法的实施步骤
2、建立结构模型：使用有限元方法建立结构模型，包括几何形状、边界条件和载荷条件。
建筑结构静力弹塑性分析方法
建筑结构静力弹塑性分析方法
建筑结构静力弹塑性分析方法的基本原理是在荷载作用下，结构产生变形，并导致应力和应变的产生。通过考虑材料的弹性和塑性性能，可以得出结构的弹塑性响应。具体的计算步骤包括以下几个步骤：
建筑结构静力弹塑性分析方法
1、建立结构的计算模型，并确定结构的材料参数和边界条件； 2、对结构进行静力荷载作用下的弹性分析，得出结构的弹性响应；
内容摘要
在进行静力弹塑性分析时，需要考虑多种荷载工况，例如自重、风载、地震作用等。通过在MIDASGEN中设置相应的荷载工况，可以模拟高层建筑结构在不同荷载作用下的响应。同时，还需要根据建筑结构的特点，选择合适的分析方法和计算参数，例如静力弹塑性分析方法、屈服准则等。
内容摘要
在MIDASGEN中，可以通过输出位移、应力、应变等结果，对高层建筑结构的静力弹塑性进行分析。通过与其他方法（如有限元方法、实验方法等）的比较，可以发现MIDASGEN在分析高层建筑结构的静力弹塑性方面具有较高的对高层建筑结构进行静力弹塑性分析是可行的，并且能够得出可靠的结果。在实际工程中，MIDASGEN可以为高层建筑结构的安全性和稳定性评估提供有力的支持。在进行高层建筑结构的静力弹塑性分析时，需要注意建模的准确性、参数设置的合理性、荷载工况的全面性以及结果分析的可靠性等问题。通过不断改进和完善分析过程，可以进一步提高MIDASGEN在高层建筑结构分析中的精度和效率。

某高层建筑结构静力与动力弹塑性分析

某高层建筑结构静力与动力弹塑性分析
韩式水
【期刊名称】《砖瓦》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】为提高高层建筑在罕遇地震作用下的安全性,以山东省济南市某居民小区单体高层剪力墙结构为研究对象,分别运用Push-over静力弹塑性分析方法、动力弹塑性时程分析方法分析结构的抗震性能。

结果表明,随着楼层高度的增加,结构每层的层顶水平位移呈现对数曲线增加的变化趋势;倒三角加载的结构水平位移大于均布荷载加载的水平位移,且楼层越高,两者的偏差越大;不同水平加载方式下的基底剪力随层顶位移的增加均呈现明显的3阶段变化,分别为弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段,均布加载方式得到的极限弹性荷载以及极限荷载均大于倒三角方式加载;高层建筑基底剪力的动力发展过程与地震波的类型关系不大,但基底的峰值与地震波的输入条件有关。

【总页数】4页(P64-67)
【作者】韩式水
【作者单位】山东泰实建筑工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU973
【相关文献】
1.静力与动力弹塑性分析在超限高层建筑结构抗震设计中的应用
2.某高层建筑结构静力弹塑性(Pushover)分析
3.静力弹塑性分析方法在高层建筑结构中的应用
4.静力弹塑性分析方法在高层建筑结构设计中的应用
5.多层、高层建筑结构弹塑性动力、静力分析
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某复杂高层结构弹塑性时程分析和抗震性能评估

维普资讯
２０年１月第４第４０７２卷期
深圳土木与建筑
某复杂高层结构弹塑性时程分析和抗震性能评估
刘畅魏琏王森王志远
（深圳和致达建筑工程结构技术有限公司）
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深圳土木与建筑
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１２地震波的选择．
选择Ｅｃｎｒｌｅｔｏ波作为大震地震输入，计算持时
取２ｓ０，峰值加速度取２０ａ。ｌｅｔｏ是未经修正２ｇｌＥｃｎｒ
的天然波，取小震峰值加速度为００ｇ时，这条波的．８相对加速度谱与规范设计谱比较接近，如图２所示
地址：圳市福田区中审大厦８楼深邮编：５８３１０４
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图２ＥｃｎｒＩｅｔｏ加速度谱与设计谱对比
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维普资讯
２００７年１第４卷第４期２月
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ｍｎｏＤＳｒｃｕｅ＝成，该程序的核心是ｅｔｆｒ３ｔｕｔｒ）［完２】加州大学伯克利分校的Ｐｗｌｏｅｌ教授开发的Ｄａｎ２ｒｉ～Ｄ
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刘畅，深圳和致达建筑工程结构技术有限公司男，

某高层建筑罕遇地震下的静力弹塑性分析

收稿日期： 2012-12-14 作者简介：胡立黎（ 1981- ），男，博士，工程师；
骆贵波（ 1984- ），男，硕士，工程师
易建文（ 1980- ），男，工程师，国家一级注册结构师；
·28·
第 39 卷第 5 期 2013 年2 月
山西建筑
竖向荷载作用在杆间。钢材采用双折线的弹塑性本构关系。梁、柱支撑等一维构件采用纤维束模型来进行模拟。判断塑性铰按程序内置的铰特性，铰截面刚度破坏程度指数应取为 0． 7 2013 年2 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol． 39 No． 5 Feb． 2013
·27·
文章编号： 1009-6825（ 2013） 05-0027-03
某高层建筑罕遇地震下的静力弹塑性分析
胡立黎易建文骆贵波
（浙江杭萧钢构股份有限公司，浙江杭州 310003）
塌验算结果如图 5 和图 6 所示。
地震作用方向 X向 Y向
弹塑性层间位移角 1 /194 1 /254
摘要：利用静力弹塑性分析方法，对某地 25 层酒店建筑进行罕遇地震分析，分析得到结构破坏模型，薄弱部分和弹塑性层间位
移角等参数。结果表明：在罕遇地震作用下，此结构可满足抗震设防目标要求。
关键词：地震反应，Push-over 法，抗震设计
中图分类号： TU973． 25
文献标识码： A
0 引言
析方法。中国、欧洲、日本和美国等国家都将其作为有效的抗震性能评价方法纳入规范［3］。
其基本思路：
依据实际情况施加水平力于结构，随着水平力增加使各构件
依次进入塑性。当个别构件进入塑性阶段后，整个结构的特性也

某高层结构弹塑性分析探讨

某高层结构弹塑性分析探讨摘要：对该结构进行大震静力弹塑性推覆分析，构件损伤导致结构出现明显的刚度退化，结构阻尼有较大增长，性能点处各层弹塑性位移角满足规范要求，框架柱均未出现弯曲破坏和受剪破坏，可实现大震不倒的抗震设防目标。

关键词：弹塑性分析；阻尼增长；性能点；大震不倒1工程概述本项目位于广东省，采用框架-剪力墙结构，结构高度为52.500m。

塔楼建筑面积约为6万m2，地上12层，地下1层，该项目平面较复杂，在二层和四层有楼板不连续，立面在十一层有收进，三层和四层局部转换，模型三维图如图1所示。

图1 模型三维图建筑抗震设防类别为乙类设防类，结构安全等级为二级，设计使用年限为50年。

场地地震基本烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第二组。

2.构件尺寸本项目框架柱截面尺寸为1000x1000（转换柱）、1200x600、900x900~600x600渐变，剪力墙为400~200mm渐变，梁500x1000、400x900、300x700，转换梁为1000x1000型钢梁，混凝土等级为C30~ C60，钢筋强度等级为HRB400。

3. 大震弹塑性分析由于该项目存在扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续、刚度突变、构件间断共计5项超限点，对该结构进行大震弹塑性分析。

3.1静力弹塑性推覆（Pushover）分析采用YJK软件，对结构进行刚性楼板的假定，分别对建筑物在X、Y两个方向罕遇地震作用下进行静力弹塑性推覆分析，3.2加载顺序与水平荷载竖向分布模式分两步进行加载。

第一步为施加重力荷载代表值，并在后续施加水平荷载过程中保持恒定。

第二步为逐步施加竖向分布模式为倒三角形的水平荷载。

3.3 Pushover分析性能点处相关指标大震下静力弹塑性分析所得的性能点处相关指标如下表1所示。

表1 性能点处相关指标3.4结构弹塑性静力推覆能力谱验算结构弹塑性静力推覆能力谱验算如下图2和图3。

3.5大震下性能点处结构出铰情况在推覆过程中，中间层剪力墙连梁及个别小梁首先出现受弯塑性点，然后沿竖向双向发展，出现更多塑性点，直到性能点处，连梁梁端产生弯曲塑性铰。

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。

超高层结构设计中弹塑性法的分析与应用

超高层结构设计中弹塑性法的分析与应用摘要：随着经济的发展，现代建筑楼层数越来越大，如何保障超高层建筑的可靠性和安全性，是相关的工作人员需要进行探讨、研究的一项重要课题。

本文将对弹塑性法进行说明分析，并将该方法应用到超高层建筑的结构设计中。

关键词：弹塑性法；超高层随着经济的快速发展，现代建筑楼层数越来越大，对于这些超高层建筑结构的可靠性、安全性的保障，成为了相关工作人员需要进行研究的主要课题之一。

下面针对该问题，对弹塑性方法进行详细的介绍、研究，并将其应用到超高层建筑的结构设计中。

一、弹塑性分析方法概述弹塑性分析方法包括：静力弹塑性分析法、弹塑性动力时程分析法。

下面将对这两种方法进行详细的介绍。

首先，静力弹塑性分析法一般指静力推覆分析方法。

该分析方法根据结构实际情况，施加给建筑结构侧向力，且逐渐将该力的大小加大，使得结构经历一系列的过程，比如屈服、结构控制位移、裂开、弹性等，以便结构实现预期目标位移，或者成为机构，达到掌握建筑结构在地震的影响下的各种状况，如将发生的破坏机制、薄弱部位、变形与内力特性、塑性绞发生的次序、部位，以更好地判断建筑结构能否承受地震的作用。

其次，20世纪60年代逐渐形成了弹塑性动力时程分析法。

该方法主要研究的是超高层建筑的工程抗震以及抗震分析。

到20世纪80年代，该方法仍然是大部分的国家在抗震设计规范分析方面所使用的方法。

时程分析法属于动力分析方法，是其中的一种形式。

该分析法主要求解结构物的运动微分方程，利用时程分析可以掌握到各个时间点各个质点的加速度动力反应、移动速度和位移等，以计算出结构内力、变形的时程变化情况。

因为存在较大的输入输出的数据量，且较复杂，导致了在一段时间内时程分析法无法开展。

随着快速发展的计算机技术，时程分析方法取得了发展空间。

二、静力弹塑性分析法的分析应用实施静力弹塑性分析法需要进行的步骤如下所示：步骤一：准备工作。

具体包括：建立构件、结构的模型，如确定恢复力模型、物理常数、几何尺寸等；计算承载力；计算荷载等；步骤二：计算各种参数值。

某超高层框支剪力墙结构的静力弹塑性分析

某超高层框支剪力墙结构的静力弹塑性分析【摘要】复杂的超高超限高层建筑结构需要进行弹塑性分析及计算来验证其是否满足抗震设防要求。

本文以深圳某超高层框支剪力墙结构为例，用三维弹塑性分析软件GSNAP进行了静力弹塑性分析，对结构的整体反应结果和构件损伤情况进行了分析和评估，用详细的量化指标验证了该结构能够在罕遇地震水平下实现“大震不倒”。

【关键词】超限高层；静力弹塑性分析；罕遇地震；抗震性能0 前言本工程建筑面积3.29万平米，主楼为33层，地下室3层。

结构体系为部分框支剪力墙结构，结构总高110米，主楼平面尺寸为25.2米X25.9米，整体的高宽比4.36，长宽比为1.03。

建筑方案要求底部为大空间，在5层设置转换层，同时存在平面凹凸不规则和位移比超限等不规则项。

根据高规（JGJ3-2010）第10.1条规定，属于复杂高层建筑结构。

为了检验结构在罕遇地震作用下是否满足“大震不倒”的抗震设计要求，有必要对其进行弹塑性分析，验算弹塑性层间变形，判断主要抗侧力结构的屈服顺序和损伤程度，根据构件破坏顺序研究结构的屈服机制，对结构的整体抗震性能做出综合评估。

根据高规（JGJ3-2010）第3.11.4条规定，本工程采用静力弹塑性方法进行分析。

静力弹塑性分析方法的特点是：虽然静力弹塑性分析方法在理论上有着诸多缺陷，但静力弹塑性分析可以通过比较简单的分析过程，了解结构在侧向力作用下从构件到结构多层面的弹塑性性能，且基本不影响传统的设计流程（弹性设计、弹塑性验算），因而在应用上有着很好的优势，其主要优点包括：（1）可以对结构的弹塑性全过程进行分析，了解构件破坏过程，传力途径的变化，结构破坏机构的形成，以及设计中的薄弱部位等；（2）可以较为简便地确定结构在不同地震强度下目标位移和变形需求，以及相应的构件和结构能力水平。

本工程弹塑性静力分析采用GSNAP程序，本程序由广东省建筑设计研究院及深圳市广厦软件有限公司研发，它是一个力学计算采用通用有限元架构，同时又和结构设计规范紧密结合的建筑结构弹塑性分析软件。

高层建筑结构静力弹塑性分析的理论与应用研究

高层建筑结构静力弹塑性分析的理论与应用研究
基本内容
摘要：
随着社会的快速发展和城市化进程的加速，高层建筑结构的设计与安全性显得尤为重要。静力弹塑性分析方法作为一种评估结构在静力荷载作用下的弹塑性响应的重要工具，在高层建筑结构设计中具有重要意义。本次演示阐述了静力弹塑性分析的基本原理和流程，并通过实际工程案例，探讨了静力弹塑性分析在高层建筑结构中的应用及其优越性。
为了帮助读者更好地理解和应用MIDASGEN进行高层建筑结构的静力弹塑性分析，建议参考MIDASGEN用户手册和其他相关文献资料。这些资料将提供更详细的信息和指导，帮助读者掌握MIDASGEN的分析功能和操作方法。
在实际工程实践中，还需要结合实际情况和专业知识进行具体决策。静力弹塑性分析只是评估高层建筑结构安全性的一种手段，还需要综合考虑其他因素（如结构设计、施工工艺、维护保养等）来确保建筑结构的长期稳定性和安全性。
在进行静力弹塑性分析时，需要考虑多种荷载工况，例如自重、风载、地震作用等。通过在MIDASGEN中设置相应的荷载工况，可以模拟高层建筑结构在不同荷载作用下的响应。同时，还需要根据建筑结构的特点，选择合适的分析方法和计算参数，例如静力弹塑性分析方法、屈服准则等。
在MIDASGEN中，可以通过输出位移、应力、应变等结果，对高层建筑结构的静力弹塑性进行分析。通过与其他方法（如有限元方法、实验方法等）的比较，可以发现MIDASGEN在分析高层建筑结构的静力弹塑性方面具有较高的精度和可靠性。
研究目的
本次演示的研究目的是对比研究高层建筑结构的静力与动力弹塑性抗震分析方法，分析各自的优势和不足，并提出改进建议。通过对比两种方法的计算结果，希望能够为高层建筑结构的抗震设计提供更为准确可靠的分析手段。

超高层静力弹塑性分析

超高层建筑结构静力弹塑性分析于定富西安建筑科技大学建筑深圳设计分院，深圳(518000)E-mail：yudfu@摘要：上海某北塔楼是带加强层巨型柱核心筒超高层结构, 塔楼从室外地面至主屋面装饰体之高度约为260m，地上共58层。

单体建筑面积 ( 地上 )141,890 平方米。

主屋面上设约 15 至 20m 高钢桁架构筑物。

塔楼范围设 3 层地下室 ( 其中局部有二夹层 ) 。

地下1，2，3层之层高分别为6.2m，8.3m，3.55m（不含疏水层厚度）,存在加强层及伸臂桁架的钢-混凝土组合结构.静力弹塑性分析采用中国建筑科学研究院的程序PKPM系列PUSH进行。

该程序是一个三维有限元空间弹塑性静力分析程序，利用PKPM的PUSH建立了上海某北塔楼的三维非线性有限元模型,并进行了推覆分析,得到了结构的层间位移和层间位移角,找出了结构的薄弱部位,分析了构件的屈服和破坏规律,对同类工程的分析有较高的参考价值。

关键词:结构工程；弹塑性分析；push- over；反应谱；结构抗震性能评价1. 引言现行的《建筑抗震设计规范》（G B50011-2001）中，3.6.2 条为：“......罕遇地震作用下的弹塑性变形分析。

此时，可根据结构特点采用静力弹塑性分析或弹塑性时程分析方法[2]。

”这里的静力弹塑性分析，即静力非线性分析，除了指一般的与反应谱结合不密切的非线性静力分析外，也包括了push-over方法。

《抗规》条文说明5.5.3 明确提出“......较为精确的结构弹塑性分析方法，可以是三维的静力弹塑性（如push-over方法）......”。

因为弹塑性时程分析对计算机软硬件和分析人员要求较高，工作量也较大，在一段时期内不容易成为一种被广泛采用的方法。

因此逐步推广push-over这种较一般静力分析有许多改进而且相对简便易行的方法，在目前是一种可行的方向[3]。

2. 原理与实施步骤2.1 原理Push-over方法是近年来在国外得到广泛应用的一种结构抗震能力评价的新方法，其应用范围主要集中于对现有结构或设计方案进行抗震能力的估计。

高层建筑结构弹塑性分析

高层建筑结构弹塑性分析由于结构在进入中震或大震后，势必要部分进入弹塑性，因此建造高层建筑时，需要对其进行弹塑性分析，以此保证高层建筑达到塑性标准要求。

但是高层建筑结构的弹塑性分析并不简单，需要进行比较复杂的计算。

目前针对于此项工作，国内外已经研发了相应的软件程序，但是一大部分软件的实用性都不是很强，特别是前后处理功能不够完善，无法达到现实需求。

现阶段，我国高层建筑结构弹塑性分析方法主要有两种：一种是静力分析法；另一种是动力时程分析法。

1高层建筑结构弹塑性影响因素分析地震发生时，若高层建筑结构依然保持在弹性状态下，此时建筑材料满足于虎克定律，在这一情况下，建筑结构就会引起弹性地震反应。

若地震作用较大时，建筑结构进入弹塑性阶段，即结构变形无法满足于虎克定律，此时建筑结构所引起的反应即为弹塑性反应。

这两者之间有很大的不同，现表述如下：1.1结构刚度和阻尼弹性地震反应需要运用刚度矩阵，也就是常量矩阵，计算时需要依照相应的积分来逐步完成。

但弹塑性地震反应中，力与位移并不满足于线性规律，若使用双线性恢复力模型，只有位移同处一个直线段时，刚度矩阵才能够是常量，但是如果两个位移并不在同一直线，刚度矩阵就会出现产生影响。

阻尼矩阵是由刚度矩阵构成，因此阻尼矩阵与刚度矩阵的变形趋势基本上相同。

1.2弹塑性反应的特殊性在特殊的情况下，弹性地震反应可以等同于弹塑性反应。

如果地震所产生的作用力并不非常强烈，同时结构屈服强度已经超过了一定限度，地震作用并没有对高层建筑结构弹性造成非常明显的影响。

图中的AD线段整个区域都属于内震动，此时弹性地震反应与弹塑性地震反应所求得的解完全一致，因此可以将弹性地震反应当作是弹塑性反应。

1.3地震力与位移反应正常情况下，地震作用与弹性变形成正比，即地震越强烈，变形也会越大，而且这种变形没有任何的限制。

但弹塑性体系与之有很大的不同，若地震力已经能够让结构屈服，弹塑性变形能力增长就会越来越慢，达到一定程度时，就不会再增长，但结构变形却不会因此而停止，会一直持续。

钢结构设计中的弹塑性分析与实例研究

钢结构设计中的弹塑性分析与实例研究一、弹塑性分析的概念和意义弹塑性是一种理论分析方法，基于材料的力学性质和物理特性，从宏观角度考虑材料的弹塑性行为，在设计结构时应用的强度设计方法。

弹塑性分析可以用于钢结构设计中，主要应用于研究结构的稳定性和承载能力，以及分析结构在承受荷载时的变形和应力分布情况。

在结构设计中，弹性分析只能适用于弹性阶段，无法考虑到结构在超过弹性阶段时的变形和破坏情况。

因此，在遇到变形较大或荷载较大的结构时，弹性分析方法往往不够准确，需要借助弹塑性分析方法。

弹塑性分析方法也可以用于结构安全评估和重构设计中。

二、钢结构设计中的弹塑性分析方法在进行钢结构设计中的弹塑性分析时，需要先确定结构和荷载的边界条件和约束条件，并制定有效的力学模型。

钢结构的强度破坏比较复杂，因此一般采用能量法来进行分析。

能量方法的主要思想是，在结构的弹性和塑性阶段中，通过实现结构内部能量的平衡来分析结构的承载能力。

在进行弹塑性分析时，需要考虑以下因素：1.材料的力学特性，包括弹性模量、屈服强度、极限强度等。

2.材料的应力-应变曲线，以及材料在超过屈服强度时的应力-应变曲线。

3.结构的截面形状和截面面积。

4.材料破坏之前的变形能力和变形特点。

5.荷载在结构上的分布和作用方式，以及荷载的大小。

在进行弹塑性分析时，可以采用平衡法，即根据平衡条件来建立结构的方程，然后逐步增加荷载，计算结构的应力和应变。

如果结构发生变形或产生裂缝，则需要进一步考虑塑性形变的影响，再进行一次力学计算。

重复以上步骤，直到满足结构的强度和稳定性要求为止。

三、钢结构设计中的弹塑性分析实例对于一座高层钢结构建筑，需要进行弹塑性分析来评估其承载能力和稳定性。

该建筑的主体结构部分采用钢筋混凝土框架结构，顶部采用钢桁架悬挑式结构，所使用的钢材为Q345B，其屈服强度为345MPa，极限强度为470MPa。

首先，对建筑主体结构进行弹性分析，并确定其基本弯曲挠度和初始静力系数。

静力弹塑性Pushover分析方法在高层建筑结构中的应用共3篇

静力弹塑性Pushover分析方法在高层建筑结构中的应用共3篇静力弹塑性Pushover分析方法在高层建筑结构中的应用1静力弹塑性Pushover分析方法是一种在高层建筑结构中广泛应用的结构分析方法，它可以用于评估建筑物的破坏机制和耐震性能，并为施工和维护提供有用的指导和建议。

本文将详细介绍该方法的原理和应用。

Pushover分析方法基于弹塑性理论，可以很好地模拟结构的非线性特性，并预测其塑性极限以及峰值位移。

该方法在分析中采用了非常简便的工具，比如一维曲线（Capacity Curve）和位移时程，因此可以更好地理解分析结果。

Pushover分析方法通常在进行性能评估时使用，其主要目标是确定结构的破坏机制。

该方法通常包括以下步骤：1.建立结构的有限元模型在进行Pushover分析之前，需要建立结构的有限元模型。

有限元模型必须准确地描述结构的几何形状、材料属性和边界条件。

通常情况下，有限元模型是由保密的BUILDING INFORMATION MODELING（BIM）或其他建模软件生成。

2.确定结构的荷载模型在确定荷载模型时，需要考虑结构所受的地震、风荷载和重力荷载等因素。

在进行Pushover分析之前，需要将自重和其它固定荷载先施加在结构上，然后再考虑施加的横向载荷。

3.确定分析属性分析属性是指用于模拟结构响应的材料模型、纵横向构型变化以及分析强度等因素。

静力弹塑性Pushover分析采用材料的弹性模量及屈服强度，在结构滞回曲线上用刚度和残余形变表达了结构的非线性本质。

4.进行Pushover分析进行Pushover分析时，需要使用一种称为Capacity Curve的曲线来描述结构的响应。

该曲线可以通过在结构中逐步增加侧向荷载来构建。

在每个荷载步长上，都会根据结构的强度、刚度和残留形变来计算结构的响应。

通过计算位移和弧度等参数，可以建立结构的Capacity Curve。

5.进行破坏模式分析通过Capacity Curve，可以确定结构的塑性极限和层间的响应状况。

某高层剪力墙结构的静力弹塑性分析

【摘
要】应用ＭＩＡＵＬＩＧ结构软件对一个高层剪力墙结构进行了静力弹塑性分析。结果表明，ＤＳＢＩＤＮ一该
方法可从层阐位移角、塑性铰分布及变形等方面对结卡进行综合的量化评价，能揭示出结构在罕遇地震作用下句并的薄弱环节，是实现基于性能设计的有效方法
ＯＯ．７
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谱位移Ｓｄ
谱位移ｓｄ图２向罕遇地震下能力谱方法分析结果
方向的最大层间位移角出现在出屋面机房层，１３８Ｙ为／１；
强，保证整体结构实现基于性能的抗震设计。
１计算模型
某住宅楼为剪力墙结构，４共５层，总高度１８标准层２ｍ，屡高为２９．ｍ。按６度区（．５）设计地震分组第一组进行００ｇ，抗震设防，工程场地类别为 Ⅲ类，场地特征周期为０４ｓ．５。本次计算采用我国《建筑抗震设计规范》义的地震影定
图１向罕遇地震下能力谱方法分析结果
在Ｐｓｏｅ计算巾，水平地震影响系数最大值分别ｕｈｖｒ将取为６度小震（．－、１（．２、００）【震０１）大震（．４和７度大震４ｊ０２）
（．）ｊ寻找性能点。Ｘ向取到性能点的步骤分别为６度０５ｔ，小震（ｅ）、１ｔｓｐ中震（ｓｐ、震（ｓｐ、限状态（ｌｔｐ、３ｔ）大ｅ６ｌ）极ｅ１ｓ）ｅ

高层建筑结构弹塑性分析

高层建筑结构弹塑性分析摘要:近年来，我国城市化迅猛发展，为满足城市发展及人口增长的需要，高层建筑应运而生。

高层建筑解决了城市发展中的一部分土地及人口问题。

但是由于高层建筑结构较为复杂，对其进行弹塑性分析十分必要，能够了解建筑结构的抗震性能，确保高层建筑结构的安全，为城市化的发展提供坚实的基础。

关键词:高层建筑结构；弹塑性分析；模型；应用开放以来，我国的城市化进程不断加快，城市的高层建筑工程也越来越多，居世界之前列。

在高层建筑不断发展的同时，高层建筑结构抗震设计也引起广泛的关注与研究。

当高层建筑物在经历中级地震或大型地震的时候，其结构必然要进入弹塑性，对建筑结构的安全有着重要的影响，因此对高层建筑的弹塑性分析在建造高层建筑时需要对其进行深入分析，来保证高层建筑结构能够达到塑性的标准要求。

但是在实际工作中对高层建筑结构的弹塑性分析并非易事，其需要借助大量的复杂的计算才能得到较为正确的分析结果。

针对于高层建筑结构弹塑性的分析工作，国内外已取得一些成就并开发出了一些相关的软件，但在使用的过程当中，大部分的软件都没有到达预想的效果。

弹塑性分析方法分为静力弹塑性分析法和动力弹塑性时程分析法是对高层结构进行非线性阶段抗震的两种主要方法，我国高层建筑结构弹塑性分析也采取此两种方法。

1影响建筑结构弹塑性因素当发生地震时，如果高层建筑结构一直停留在弹性状态下，那么此时的建筑材料在符合虎克定律(固体材料受力之后，材料中的应力与应变之间成线性关系)条件下的反应叫做弹性地震反应;反之，当地震的威力较大的情况下，建筑结构就会进入弹塑性，此时的建筑材料在不符合虎克定律，建筑结构就会引起弹塑性反应［1］。

弹性地震反应与弹塑性反应之间有着很大的不同，现将两者之间的不同表述如下。

1．1两者的结构刚度和阻尼不同弹性地震反应借助于刚度矩阵，也叫做常量矩阵，要依靠相对应的积分来逐步完成相应的计算。

标示出弹性体系下的位移与力之间的关系。

而在弹塑性地震反应过程中，位移与力的不仅仅是线性的规律，在使用双线性恢复力模型的时候只有当位移同时处在相同的直线段的时候，刚度矩阵才能够满足于常量，反之当两个位移不在同一条直线上，刚度矩阵就会产生影响，刚度矩阵构成了阻尼矩阵，因为，阻尼矩阵的变形趋势与刚度矩阵的变形趋势大致上一致。

结构静力弹塑性分析的原理和计算实例

结构静力弹塑性分析的原理和计算实例一、本文概述结构静力弹塑性分析是一种重要的工程分析方法，用于评估结构在静力作用下的弹塑性行为。

该方法结合了弹性力学、塑性力学和有限元分析技术，能够有效地预测结构在静力加载过程中的变形、应力分布以及破坏模式。

本文将对结构静力弹塑性分析的基本原理进行详细介绍，并通过计算实例来展示其在实际工程中的应用。

通过本文的阅读，读者可以深入了解结构静力弹塑性分析的基本概念、分析流程和方法，掌握其在工程实践中的应用技巧，为解决实际工程问题提供有力支持。

二、弹塑性理论基础弹塑性分析是结构力学的一个重要分支，它主要关注材料在受力过程中同时发生弹性变形和塑性变形的情况。

在弹塑性分析中，材料的应力-应变关系不再是线性的，而是呈现出非线性特性。

当材料受到的应力超过其弹性极限时，材料将发生塑性变形，这种变形在卸载后不能完全恢复，从而导致结构的永久变形。

弹塑性分析的理论基础主要包括塑性力学、塑性理论和弹塑性本构关系。

塑性力学主要研究塑性变形的产生、发展和终止的规律，它涉及到塑性流动、塑性硬化和塑性屈服等概念。

塑性理论则通过引入屈服函数、硬化法则和流动法则等，描述了材料在塑性变形过程中的应力-应变关系。

弹塑性本构关系则综合考虑了材料的弹性和塑性变形行为，建立了应力、应变和应变率之间的关系。

在结构静力弹塑性分析中，通常需要先确定材料的弹塑性本构模型，然后结合结构的边界条件和受力情况，建立结构的弹塑性平衡方程。

通过求解这个平衡方程，可以得到结构在静力作用下的弹塑性变形和应力分布。

弹塑性分析在结构工程中有着广泛的应用，特别是在评估结构的承载能力、变形性能和抗震性能等方面。

通过弹塑性分析，可以更加准确地预测结构在极端荷载作用下的响应，为结构设计和加固提供科学依据。

以上即为弹塑性理论基础的主要内容，它为我们提供了分析结构在弹塑性阶段行为的理论框架和工具。

在接下来的计算实例中，我们将具体展示如何应用这些理论和方法进行结构静力弹塑性分析。

静力弹塑性分析(Push—over)方法的应用与评价

法。
Ｐｓ－ｖｒ析能采用熟悉的静力和动力非线性分ｕｈｏｅ分析程序。例如ＤＲＮ－平Ｃ这面舞｝，或ＤＲＮ一Ｄ、ＲＡＩ — ＢＬＮＧＳＭ一构ＡＩ３ｘＤＮｕＩＤＩＳ、Ｃ
一
展望。关键词弹塑性静力分析
抗震性能评价１前言在近年来的多次强震灾害影响下，世界各国工程界目前广泛关注基于建筑物位移性能（ｉｐａｅｎ／ＤｓｌｃｍｅｔＰｒｒｎｅＢｓｄＳｉｃＤｓｎ）抗震思想。该思ｅｆｍａｃ－ａｅｅｓｅｉ的ｏｍｉｇ想的核心是：对每一种设防水准，结构的抗震性能针将划分为不同等级，计人员根据物主的要求，用合理设采
的抗震性能目标和合适的结构措施。而Ｐｓ — ｖｒ方法ｕｈｏｅ是将结构推覆至目标位移或形成倒塌机制，从某种意义上说，些都是性能目标。基于这一背景，力弹塑这静性分析（即ｐｓ－ｖｒａａｙｉ）法被重新提出并吸ｕｈｏｅｎｌｓｓ方引了越来越多的研究者。Ｐｓ — ｖｒ析是对结构施加能近似反映结构动力ｕｈｏｅ分特性及其变化的、调增长的水平荷载，步进行弹塑单逐性分析，到结构达到目标位移或形成倒塌机制状态。直该方法简单实用，并可根据分析目的，结合地震反应谱，图形的形式对结构的抗震性能进行评价，此可用因以非常直观地表示结构的能力。在这一过程中可得到结构从弹性、服、直到极限倒塌状态的全过程的内屈＿力、形、考察塑性铰的形成，到结构的薄弱部位。变可找２弹塑性静力分析方法的研究现状Ｐｓ — ｖｒ法早在国外七八十年代便提出来了，ｕｈｏｅ方但当时没有得到应有的关注。近年来在基于结构性能的抗震思想的背景下，世界各国的工程界又重新认识到该方法的应用前景。现在已成为世界上几个主要机构研究的焦点，并致力于在抗震规范中加以推广。例如，美国加州结构工程师协会的ＳＡＯＣＶｉｉｎ００Ｅｓ２０ｏ（９６；用技术委员会的ＡＴ４１９；邦应急１９）应Ｃ一０（９７）联管理厅（Ｅ一７；筑抗震安全委员会（ＳＣ）ＦＭＡ２４）建ＢＳ的ＮＥＨＲＰ（９８；洲模式规范（ｕｏｏｅ８）１９）欧Ｅｒｃｄ一；日本的ＰＳＲＥＳ钢筋混凝土建筑结构设计指南等。我国在这方面的研究稍落后于国外，但近年来也得到大家的关注和应用。新近颁布的《筑抗震设计在建规范》（５０１２０ＧＢ０１ — ０１）关于结构分析方面的条文３６２中规定： “ 规则且具有明显薄弱部位可能导致．．不地震时严重破坏的建筑结构，应按本规范有关规定进行罕遇地震作用下的弹塑性变形分析。此时，根据结可构的特点采用静力弹塑性分析或弹塑性时程分析方法。 ”其中的静力弹塑性分析主要是指ｐｓ — ｖｒ分析ｕｈｏｅ

浅谈超限高层建筑大震弹塑性分析方法及步骤

浅谈超限高层建筑大震弹塑性分析方法及步骤摘要：随着城市超高层建筑越来越多，超高层建筑结构的超限审查也越来越严格，因此结构超限计算和分析也显得尤为重要，超限计算包括弹性计算、弹性时程分析、等效弹性分析、静力弹塑性和动力弹塑性分析，本文仅针对过程和方法较为复杂的动力弹塑性分析方法和步骤作简单介绍。

关键词：超限性能目标罕遇地震地震波动力弹塑性分析结构损伤1概述本文以武汉某超高层住宅楼为例，简要介绍超限高层结构的动力弹塑性方法和步骤。

2工程概况武汉某超高层住宅楼，结构高度为166.6m，为B级高度，地上55层，地下3层。

结构标准层长约48m，等效宽度约18.7m，高宽比约9.1；采用混凝土剪力墙结构型式。

按《高层建筑混凝土结构技术规程》（以下简称《高规》）及武城建[2016]5号、[2016]154号文规定，本楼栋抗震设防类别为标准设防类。

剪力墙、框架梁及连梁抗震等级均为二级。

本楼栋建筑结构安全等级为二级，结构设计使用年限为50年。

根据《建筑抗震设计规范》（以下简称《抗规》），本地区设计抗震设防烈度为6度，场地类别为Ⅱ类，基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为一组；按《中国地震动参数区划图》相关规定，多遇地震、设防地震、罕遇地震作用下的地震加速度的最大值分别为17cm/s2、50cm/s2、115cm/s2，水平地震影响系数最大值αmax分别为0.0417、0.125、0.2875，特征周期分别为0.35、0.35、0.4.3结构超限情况及解决方案3.1结构超限情况根据国家《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》和《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》中的相关规定，本项目为钢筋混凝土剪力墙，超限高度限值为140m，因此高度超限，无其他超限项；需要进行抗震超限审查。

3.2抗震性能目标根据《高规》第3.11节及条文说明，本项目可选用结构抗震性能目标为D级，具体如下：规范抗震概念：小震不坏、中震可修、大震不倒；性能水准为1、4、5；性能目标：关键构件（底部加强区、楼梯间及端山墙通高剪力墙）：在小震作用下无损坏、弹性；中震作用下轻度损坏、抗震承载力满足不屈服；大震作用下中度损坏、抗震承载力宜满足不屈服。