Pushover分析(同济大学翁大根)

小震
建筑性能水平
地震地面运动
中震
可用 （Operational）
立即居住 （Immediate Occupation）
生命安全
√ （Life Safety）
小震
大震中震
√
大震
结构稳定 （Structural Stability）
结构稳定 （Structural
Stability）
√
√
注：基本安全指标如上表所示，是达到3-C（生命安全水准）及5-E（结构稳定水准）的双水准性能指标。
从形式上看，这是一种将静力弹塑性分析与反应谱相结 合、进行图解的快捷计算方法，它的结果具有直观、信息 丰富的特点。
非线性静力分析（3）
（Nonlinear Static Procedure）
Pushover方法是90年代以后出现的基于位移的抗震设计 （Displacement-Based Seismic Design)和基于性能（功能） 的抗震设计（Performance-Based Seismic Design, PBSD） 方法得于实现的重要工具。 Pushover方法包含两方面的内容： （1）计算结构的能力曲线（静力弹塑性分析） （2）计算结构的目标位移及结果的评价
非结构性能水准有：
NP-A 可用（Operational）
NP-B立即居住（Immediate Occupation）
NP-C 生命安全（Life Safety）
NP-D 有限安全（Limited Safety ）
NP-E 结构稳定（Structural Stability）
推荐使用的建筑性能水准有：
非线性静力分析（2）
（Nonlinear Static Procedure）
Pushover方法的早期形式是“能力谱方法”（Capacity Spectrum Method, CSM），基于能量原理的一些研究成 果，试图将实际结构的多自由度的弹塑性反应用单自由度 体系的反应来表达，初衷是建立一种大震下结构性能的快 速评估方法。
SP-1 立即居住（Immediate Occupation）
SP-2 损坏控制（Damage Control）
SP-3 生命安全（Life Safety）
SP-4 有限安全（Limited Safety ）
SP-5 结构稳定（Structural Stability）
SP-6 不考虑（Not Considered）
性能设计基本概念
基于性能设计方法的两个关键部分是需求和能 力。
需求（外部作用）代表了地震地面作用。 能力（抗力）代表了结构抵抗地震作用的能力。
结构性能指标
性能指标就是在给定的地震地面运动条件下所要求的建筑性能水准。
1）建筑性能水准包括结构性能水准和非结构性能水准。
其中，结构性能水准有：
非线性静力分析（4）
（Nonlinear Static Procedure）
计算结构的能力曲线（静力弹塑性分析） 中心问题是：静力弹塑性分析中采用的结构模型和加载方式。
计算结构的目标位移及结果的评价 中心问题是：如何确定结构在预定水平地震作用下的反应。 （1）以ATC-40为代表的CSM方法；对弹性反应谱进行修正。 （2）以FEMA356 为代表的NSP（Nonlinear StatiBiblioteka Baidu Procedure） 方法；直接利用各种系数对弹性反应谱的计算位移值进行调 整。
Pushover
推覆分析
翁大根
Pushover方法于1975年由Freeman等提出， 以后有发展但未引起更多的重视。90年代美国 科学家和工程师提出了基于性能 （Performance-based）及基于位移 （Displacement-based） 的设计方法，引起 了日本和欧洲同行的极大兴趣，从而导致 Pushover方法重新激起广大学者和设计人员 的兴趣，美国ATC-40、FEMA-273&274、日 本、中国等国家规范采纳
不同的建筑可以选择不同的性能指标，同一建筑对不同的地面运动可以选择 不同的性能指标，举例如表所示：
定义一个性能指标
地震地面运动
小震 中震 大震
可用 （Operational）
建筑性能水准
立即居住 （Immediate Occupation）
生命安全 （Life Safety）
√
结构稳定 （Structural Stability）
两个方法在理论上是一致的。
1-A：可用：（Operational）
1-B：立即居住：（Immediate Occupation）
3-C：生命安全（Life Safety）
5-E：结构稳定（Structural Stability）
2）地震地面运动：包括三个水准 a、小震（The Serviceability Earthquake，）：50年超越概率50％（frequently occurred earthquake；low-level earthquake） b、中震（The Design Earthquake，）: 50年超越概率10％(fortification intensity earthquake） c、大震（The Maximam Earthquake）: 50年超越概率2~3％（seldomly occurred earthquake；high-level earthquake；）
基本安全指标如上表所示，是达到3-C（生命 安全水准）及5-E（结构稳定水准）的双水准
性能指标。
定义一个性能指标
建筑性能水准
亦地可震定地面义运二动重或多（重O性pe可r能a用ti指on标al），如：O（：c立cImu即pma居etido住ina）te 基本安全指标
生命安全 （Life Safety）
非线性静力分析（1）
（Nonlinear Static Procedure）
Pushover方法从本质上说是一种静力分析方法，对结构 进行静力单调加载下的弹塑性分析。 在结构分析模型上沿高度施加某种规定分布形式且逐渐 增加的侧向力或侧向位移，构件如有开裂或屈服，修改其 刚度，直至结构模型控制点达到目标位移或结构倾覆为止 的过程。控制点一般指建筑物顶层的形心位置；目标位移 为建筑物在设计地震力作用下的最大变形。