基于etabs的框架结构静力弹塑性分析

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1、基于ETABS的框架结构静力弹塑性分析摘要：静力弹塑性分析方法不仅能够很好的反应结构的整体变形，还能在结构产生侧向位移的过程中，计算出结构构件的内力和变形，观察其全过程变化，判别结构和构件的破坏状态。本文通过此方法用ETABS程序对某8层钢筋混凝土结构进行静力弹塑性分析，并根据所得的分析结果评价其抗震性能。关键词：静力弹塑性分析；ETABS;塑性较Abstract：Pushoveranalysismethodcannotonlygoodreactionoveralldeformationofthes

2、tructure，butalsointhestructureofthelateraldisplacementprocesstocalculatethestressanddeformationofstructuralmembers，Observethewholeprocessofchange，DistinguishThedestructionofthestructureandcomponentsstate.Inthispaper,withthismethodanalysisan8-storyreinf

3、orcedconcretestructurewithETABSprogramandAccordingtotheanalysisresultstoevaluatetheseismicperformance.Keywords:ThePushoverAnalysis；ETABS；plastichinge引言现阶段我国采用的是“二阶段三水准”的设计方法。第一阶段设计时，按小震作用效应和其他荷载效应的基本组合验算结构构件的承载能力以及在小震作用下验算结构的弹性变形。第二阶段设计时，在大震作用下验算结构的弹塑性

4、变形。在强震作用下，结构却常常会进入塑性阶段，如何在结构设计规范的基础上进一步确定结构的抗震性能成为关键。Pushover分析方法已被列入我国《建筑结构抗震设计规范》作为结构弹塑性变形验算方法之一。目前很多结构软件都增加了pushover分析的功能，在本文中，笔者将使用ETABS程序对某一钢筋混凝土框架结构进行静力弹塑性分析。1.静力弹塑性分析静力弹塑性分析方法(nonlinearstaticprocedure)，也称pushover分析方法，是基于性能评估现有结构和设计新结构的一种方法。静力非线性

5、分析是结构分析模型在沿结构高度为某种规定分布形式且逐渐增加的侧向力或侧向位移作用下，直至结构模型控制点达到目标位移或结构倾覆为止，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。1.1静力弹塑性分析的基本原理静力弹塑性分析方法作为一种结构非线性响应的简化设计方法，并没有特别严密的理论基础。它的目标是获得结构在遭遇的地震作用下结构构件内力、结构整体或局部变形等。它基于以下两个基本假定：①实际工程中的多自由度结构体系的地震响应与该结构等效的单自由度体系相关，这意味着结构的

6、地震响应仅由第一阵型控制。②结构沿高度的变形由形状向量()表示，在整个地震反应过程中，无论侧移有多大，结构侧移的位移形状向量()保持不变。尽管上述这两个假定在理论上是不完全正确的，但已有的研宄表明［1］对于地震反应以第一阵型为主的结构，其最大地震反应，该方法能得到较为合理的结果。1.2静力弹塑性分析方法的步骤Pushover分析法本质上是一种与反应谱相结合的静力弹塑性分析法，它是按一定的水平荷载加载方式，对结构施加单调递增的水平荷载，逐步将结构推至一个给定的目标位移来研宄分析结构的非线性性能，从而判

7、断结构构件的变形是否满足设计要求。采用pushover方法进行结构的非线性地震反应分析，得到结构的荷载-位移相关曲线以后，按反应谱形式给出对应于所考察地震的性能要求，将二者转化到同一个加速度-位移反应谱坐标系中，形成能力谱和需求谱，通过反复迭代计算可以得到两条谱的交点，即性能控制点，该点对应的结构形态若处于目标性能范围内，即可判断为达到了所设定的目标。1.2.1pushover曲线的计算在结构上施加静力荷载，进行pushover分析，直至结构倒塌或整体的刚度矩阵Ik

8、2.2塑性铰在ETABS当中给框

9、架单元提供了弯矩铰（M3）、剪力铰（V2）、轴力铰（P）、压弯较（PMM）四种塑性铰。假设框架柱的塑性铰出现在柱的两端，铰的类型为轴力和弯矩的耦合，一般定义压弯铰（PMM）;框架梁塑性铰出现在梁的两端，铰的类型定义为弯矩铰（M3）；塑性铰的本构关系如图4所示，力一位移曲线［2］如图5所示。ATC—40将房屋遭受地震后，可能出现的状态主要分为IO（ImmediateOccupancy）立即使用；LS（LifeSafety）生命安全；CP（CollapsePreventi