基于MIDAS∕GEN某高层酒店静力弹塑性分析

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1、广东建材2013年第12期工程试验与研究基于MIDAS／GEN某高层酒店静力弹塑性分析姚文斌廖小雄摘要：基于性能的结构抗震设计是指根据建筑物的重要性和用途确定其性能目标，根据不同的性能目标提出不同的抗震设防标准，使设计的建筑在未来地震中具备预期的功能。本文采用MIDAS／GEN对一栋16层框架剪力墙结构酒店进行静力弹塑性分析，计算结果表明，该方法可从层间位移角、塑性铰分布等方面对结构进行嚣化评价，并揭示出结构在罕遇地震作用下的薄弱环节，是实现基于性能的抗震设计的有效方法。关键词：MIDAS；push—over：剪力墙；静力弹塑性：基于性能抗震设计1引言基于性能的抗震设计

2、PBSD(performancebasedseismicdesign)思想是20世纪90年代初由美国学者提出，它是使设计出的结构在未来的地震灾害下能够维持所要求的性能水平。我国一。些学者也对PBSD进行了定义：基于性能的结构抗震设计是指根据建筑物的重要性和用途确定其性能目标，根据不同的性能目标提出不同的抗震设防标准，使设计的建筑在未来地震中具备预期的功能。本文采用MIDAS／GEN对一栋16层框架剪力墙结构酒店进行静力弹塑性分析和抗震性能评价，从层间位移角、塑性铰分布及变形等方面对结构进行了综合的量化评价，揭示出结构在罕遇地震作用下的薄弱环节，实现了基于性能的抗震设计。

3、2静力弹塑性分析方法静力弹塑性分析(PUSH—OVERANALYSIS，以下简称POA)方法也称为推覆法，它基于美国的FEMA一273抗震行政生活建筑，一般包括行政办公楼、试验室、宿舍、食堂、门卫室及自行车棚等等。由于工厂的性质和规模各不一样，设置内容和布置方法也不相同。当行政生活建筑数量不多，面积不大，使用上又无明显的矛盾，应考虑合并建造，避免因建筑分散、零乱、占地多而不经济。工业建筑群体组合，除了在满足生产工艺要求下，合理划分厂区，布置道路运输系统，进行管道综合，竖向布置，环境保护等设计外，它的空间及造型处理，也是工厂总图设计的内容之一。平面布置和考虑建筑群的空间组

4、织时，必须在满足生产工艺要求下，使群体形成能反评估方法和ATC一40报告，是一种介于弹性分析和动力弹塑性分析之间的方法，其理论核心是‘‘目标位移法”和“承载力谱法”。Push—over分析方法本质上是一种与反应谱相结合的静力弹塑性分析方法，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究分析结构的线性性能，从而判断结构及构件的变形、受力是否满足设计要求。其计算过程如下n1：(1)准备结构数据。包括建立结构模型，构件的物理常数和恢复力模型等；(2)计算结构在竖向荷载作用下的内力(将其与水平力作用下的内力叠加，作为某一级水平

5、力作用下构件的内力，以判断构件是否开裂或屈服)；(3)在结构每一层的质心处，施加沿高度分布的某种水平荷载。施加水平力的大小按以下原则确定：水平力产生的内力与第2步所计算的内力叠加后，使一个或一批构件开裂或屈服：映一定生产特征的有机整体，具有简洁、整齐、朴素、明朗、生气勃勃的形象。由于各类工业建筑具有自身的特征，以及它们所处的地点、空间的不同，在设计中应有相应的反映。●【参考文献】[1]余建锋．南方轻工业厂区设计若干问题探索[D]．华南理工大学硕士学位论文，2009．[2]上海市机电设计研究院有限公司．机电工业工程设计[砌．北京科学技术出版社，2011．[3]哈尔滨建筑工

6、程学院．工业建筑设计原理[M]．中国建筑工业出版社，2007．[4]聂洪达，郄恩田．房屋建筑学[M]．北京大学出版社，2007．一41—工程试验与研究广东建材2013年第12期(4)对于开裂或屈服的构件，对其刚度进行修改后，再施加一级荷载，使得又一个或一批构件开裂或屈服；(5)不断重复第3、4步，直至结构项点位移足够大或塑性铰足够多，或达到预定的破坏极限状态；(6)绘制底部剪力一顶部位移关系曲线，即推覆分析曲线。3工程概况(1)基本计算参数。本工程为一栋16层框架剪力墙结构酒店，总高70．72m，存在平面凹凸不规则、尺寸突变(竖向构件位置缩进大于25％)，考虑偶然偏心的

7、扭转位移比大于1．2、局部的穿层柱、斜柱(斜柱的倾斜角度为7．1。)等不规则项，属于特别不规则超限高层建筑。场地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值0．059，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为II类。(2)计算模型。三维有限元模型，如图1所示。图1三维有限元模型图(3)小震弹性分析结构比较，见表l所示。表1川、膏臼簟性分析髭峭佟比较计算软件SATWEMIDAS总重量／T6643666363T12．2513(Y)2．2565(Y)周期／sT22．0671(X)2．0174(X)T31．91081．8918扭转比0．84880．838