PUSHOVER分析方法全攻略

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静力弹塑性分析方法-Gen 730版
北京迈达斯技术有限公司
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内容目录
• 1 大震分析程序简介 • 2、MIDAS/Gen适用范围 • 3、 pushover分析原理 • 4、操作流程详解 • 5、 常见问题与解答
可以做墙元。——操作便利,但 人为可干预性较弱。
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2、MIDAS/Gen适用范围
高层结构 空间结构 体育场
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分析目的: Pushover分析前要经过一般设计方法先进行耐震设计使结构满足小震不
坏、中震可修的规范要求,然后再通过pushover分析评价结构在大震作用下 是否满足预先设定的目标性能。如:
1、通过pushover分析得到结构能力曲线。与需求谱曲线比较,判断结 构是否能够找到性能点,从整体上满足设定的大震需求性能目标。
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1、主要大震分析程序
方法
优缺点
应用程序 主要特点
1、优点:方法简单,便于理解。与动力时
静力弹塑性 程分析法相比,Pushover方法概念清晰, 实施相对简单,能使设计人员在一定程度
分析
性能点处基底剪力、控制点的位移。可与小震下基底剪力及控制点位移 比较,判断大震pushover分析结果的合理性。一般为3~4倍。
领域,方法还不够成熟。因为以上原因,
不容易得到稳定和满意的结果,因此目前 也只能作为参考。
ABAQUS
采用纤维墙元模型——程序复杂, 价格昂贵,需组建专业团队。
MIDAS/Gen
适用于杆系结构——大跨场馆、 框架等,采用先进的纤维模型。
Perform 3D PKPM系列
采用纤维墙元模型——全英文、 手动命令输入,对操作者要求高, 适用于科研院校等。
转换为加速度-位移关系 能力谱曲线
3、pushover分析原理
需求谱曲线:地震作用的响应谱转换为用ADRS(Acceleration-Displacement Response Spectrum)方式表现的需求谱(demand spectrum)。
Sa
Sa
Tn,1
Sd

Tn2 42
Sa
transform
上了解结构在强震作用下的反应,迅速找 到结构的薄弱环节,从而完善抗震设计。
(push-over) 2、不足:和实际结构的动力大震反应有一
定差异,只能定性进行计算和整体把握,
作为大震设计的参考。
MIDAS/Gen
能直接做剪力墙结构——实现便 利,结果稳定,易于掌控。
SAP2000、ETABS
适用于杆系结构——墙需用支撑 框架代替,实现起来较复杂。
2、性能点状态下结构的最大层间位移角是否满足规范“层间弹塑性位 移角限值”的要求。(框架1/50,框剪1/100,纯剪1/120,框支层1/120)
3、是否在模拟结构地震反应不断加大的过程中,构件的破坏顺序(塑 性铰开展)和概念设计预期相符, 梁、柱、墙等构件的变形, 是否超过构件 某一性能水准下的允许变形。
Tn,2
Tn
Response Spectrum
Demand Spectrum Sd
性能点:通过比较两个谱曲线,得到一个交点——性能点(performance Point)。 性能点的状况,决定着结构的性能水平(performance level)。
5% Elastic
Sa Spectrum
Performance Point Demand Spectrum
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3、pushover分析原理
能力谱曲线与需求谱曲线
能力(谱)曲线:Pushover分析通过逐渐加大预先设定的荷载直到最大性能控制点 位置,获得荷载-位移能力曲线(capacity curve)。多自由度的荷载-位移关系转换为 使用单自由度体系的加速度-位移方式表现的能力谱(capacity spectrum)。
3、pushover分析原理
方法原理: Pushover分析通过考虑构件的材料非线性特点,评估构件进入弹塑性状
态直至到达极限状态时结构性能的方法。 Pushover分析是最近在地震研究及耐震设计中经常采用的基于性能的耐
震设计(Performance-Based Seismic Design, PBSD)方法中最具代表性的分 析方法。所谓基于性能的耐震设计就是由用户及设计人员设定结构的目标性 能(target performance),并使结构ity Curve
F
Vbase
Capacity Spectrum
Sa
Pushover Analysis
Vbase
transform
roof MDOF System
Sd SDOF System
分析得到的荷载-位移关系 能力曲线
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PKPM系列 能直接做剪力墙结构
动力弹塑性 分析
1、优点:能较真实地反映结构在时程地 震波下的耗能状况,从而判断结构的抗震 性能。
2、不足:A、对软硬件要求比较高,计算 时间很长,结果不便于整理。B、对使用 人员技术水平要求高。操作和学习时间长 (一般高级软件要半年以上)。C、动力 弹塑性分析目前还是世界各国正在研究的
Amax
Capacity Spectrum
Dmax
Sd
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3、pushover分析原理
结构性能状况判断
性能点
Pushover分析工况
设定需求谱
参考阻尼线(图中 红色线)
参考周期线(图中 白色射线)
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