Pushover分析方法在框剪结构中的适用高度研究

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1、Pushover分析方法在框剪结构中的适用高度研究Thestudyonthemaximumsuitableheightofframe-shearwallstructureinPushoveranalysis研究生：张俏指导教师：李宏男教授贾连光教授学科专业：结构工程二〇一五年十二月分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文Pushover分析方法在框剪结构中的适用高度研究作者姓名：张俏入学年份：2013年9月指导教师：李宏男教授贾连光教授学科专业：结构工程申请学位：工学硕士所在单位：土木工程学院论文提交日期：2015年11月论文答辩日期：2015年12月学位

2、授予日起：2016年1月答辩委员会主席：答辩委员会组成：__________________________________________论文评阅人：__________________________________________硕士研究生学位论文摘要I摘要Pushover分析方法做为一种有效评估结构抗震性能的静力弹塑性简化计算方法，逐渐得到了广泛的应用，已被引入我国新的建筑结构抗震设计规范。该方法方法的适用性因其本身的理论假设存在一些问题而成为了一个重要的研究方向。本文首先建立不同结构高度的简化结构模型，将楼面自重和楼面活荷载、屋面自重和屋面活荷载以及填充墙自重转化

3、为柱顶集中荷载、梁上的线性分布荷载以及剪力墙上的均布壳荷载，以简化模型在地震作用下的结构响应来模拟实际结构的结构响应，使复杂的有限元分析简单化。本文是基于SAP2000有限元分析软件，对五种不同结构高度的框架-剪力墙结构简化模型进行Pushover分析和弹塑性时程分析。Pushover分析时，选用软件自带的三种水平侧力加载模式（等加速度加载模式、模态加载模式和自定义加载模式），考虑重力荷载由于侧移而引起的附加效应（P效应)，分析得到了基底剪力-顶点位移曲线、结构达到性能点时的层位移曲线、层间位移角曲线、层剪力曲线以及塑性铰发展图,发现了结构的薄弱部位及破坏情况；拟合规范

4、反应谱,挑选适用于Ⅱ类场地的两条天然波以及一条人工波,对该简化模型进行弹塑性时程分析，对比两种分析方法下的结构反应，进行Pushover分析方法在框剪结构中的适用高度评估。为了验证以简化模型分析得到的适用高度的合理性，建立了三维高层结构，用Pushover分析方法和弹塑性时程分析方法进行抗震分析。分析表明，随着结构高度的增加，Pushover分析方法下得到的结构层位移、层间位移角，层剪力及塑性铰开展等结果，与时程法的结果误差逐渐增大。对于Ⅱ类场地上的钢筋混凝土框剪结构建筑，结构高度在115m左右时，采用Pushover分析方法评估地震作用下的结构反应比较准确；当结构高度超过

5、130m，该方法准确度明显下降，不再适合进行抗震分析。关键词:Pushover分析；弹塑性时程分析；简化模型；性能点；塑性铰；适用性II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIAbstractAsasimplifiedmethodofevaluatingstructuralseismicperformance,nonlinearstaticanalysismethodisgraduallyusedwidelyandhasbeenaddedtoChinesenewcodeforseismicdesignofbuildings.Itsapplicability

6、hasbecomeanimportantresearchdirectiononaccountofitsdeficiencyoftheoreticalhypothesis.Firstly,asimplifiedmodelwasbuild.Inordertomakecomplexfiniteelementanalysiseasytocalculateandemploystructuralresponseofsimplifiedmodelunderseismicactiontosimulatethatofactualstructure,deadload,liveloadofroo

7、fsandfloors,deadloadoffilledwallsweretransferredtoconcentratedloadoncolumnsanduniformlydistributedloadonbeamsandshearwalls.BasedonSAP2000,afiniteelementanalysissoftware,Pushoveranalysisandelastic-plastictime-historyanalysiswereconductedoffivesimplifiedmodelswh