静力弹塑性分析方法Push-over

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1、静力弹塑性分析方法Push-overPush-over从字面可以理解为推-覆，即对结构进行侧推。为何进行侧推呢？对结构的侧推（pushover）目的是为了估计结构的抗震能力。在解释通过侧推来评估结构抗震能力之前，先来看一下《抗震设计规范》中采用线弹性反应谱的方法来估计结构抗震能力有何不足？《抗震设计规范》中采用线弹性反应谱的方法，在一定场地条件下对线弹性结构进行反应估计，再进行结构设计。而整个的设计过程中，对结构的假定都是线弹性的。而结构在振动过程中会出现塑性状态，此状态可以减小地震作用并同时具有耗能的作用，因此，对结构的抗震能力评

2、估需要考虑结构的塑性状态。若仿照《抗震设计规范》中采用线弹性反应谱方法，来考虑结构的弹塑性状态，会遇到两个问题：一个是非线性结构难以转化为单自由度体系；二是线弹性反应谱不再适用，需要建立非线性结构反应谱。而针对这两个问题，在Pushover分析中是分别通过建立能力谱和需求谱来解决的。能力谱简单的说是通过单自由度体系力与位移关系来反映多自由度结构弹塑性特性的曲线。更确切地说是通过单自由度体系受侧向集中水平力得到的力与位移关系，来描述多自由度结构受到侧向推力得到的顶层位移与基地剪力的关系，从而诠释了推覆的含义。然后仅通过推覆得到的能力谱

3、，是难以评估结构的抗震能力的。原因在于能力谱虽然能够反映了结构本身的弹塑性特点，比如侧向刚度大小，屈服强度等。然而能力谱不能反映出地震特性，因此需要建立需求谱。需求谱如设计规范中的弹性反应谱一样，反映不同周期结构在某类场地作用下的最大反应。然而弹性反应谱难以描述结构弹塑性特性，主要在于弹性反应谱没有考虑弹塑性结构屈服时的屈服点，以及屈服后刚度。需求谱考虑了结构的弹塑性特点，将弹性反应谱通过折减及变换，得到弹性需求谱。为了考虑地震场地特性，将能力谱与需求谱画于同一图中，相交的点为性能点，如下图：需求谱性能点反映了具有特定周期、特定屈服

4、强度与延性等特点的弹塑性结构在某种场地条件下的抗震能力。Pushover分析的好处是可以采用类似于《抗震设计规范》中的弹性设计反应谱的方法对弹塑性结构的抗震能力进行评估，相比于弹塑性结构时程分析，避免了大量的计算。