不规则建筑结构的抗震性能评价

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2、下的扭转反应研究及如何对其进行性能评估具有较强的理论意义和现实意义。　　关键词：不规则；建筑；抗震性　　一、结构产生扭转反应的原因　　第一是楼层质心的偏移，这是由于质量分布的随机性造成的，主要表现在结构自重和荷载的实际分布变化，质量中心与结构的几何中心不重合，存在一定程度的偏离；第二，由于施工工艺和条件的限制、构件尺寸控制的误差、结构材料性质的变异性、构件受荷历程的不同、构件实际的边界条件与设想的差别等因素，使刚度存在不确定性，造成的刚度中心偏移；第三是结构刚度退化的不均匀，当结构进入弹塑性阶段时，本来是规则对称的结构，也会出现随变形形态而变化的扭转效应，例如，结构某一角柱进入弹塑性状态，

3、它的刚度较弹性阶段时小，而其他的角柱可能仍处于弹性阶段，这时，刚度分布在结构平面内发生了变化，导致刚度不对称，使结构产生扭转反应。　　二、不规则框剪结构的静力弹塑性分析　　2.1Pushover方法的功能　　Pushover分析方法本质上是静力弹塑性方法。通过对结构施加沿高度呈一定分布的水平单调递增荷载，将结构推至某一预定的目标位移或者使结构成为机构后，则中止加大水平荷载，并对结构性能进行评价，以判断结构能否达到预设的性能水平。如果满足不了要求，则应该采取相应的加固措施。　　Pushover分析方法主要用于检验新设计的结构和评估在用结构的性能是否满足不同强度地震作用下的设计性能目标。该方法

4、的主要功能包括：　　（1）判断结构抗震承载能力。基于性能的抗震设计需要对比两个基本量，即抗震能力与抗震需求。Pushover分析可以得到结构的基底剪力与顶点位移关系曲线、层剪力与层间位移关系曲线，即结构的能力曲线。结构的能力曲线从总体上反映了结构抵抗水平力的能力。基于性能的抗震设计中，结构首先必须满足承载力的要求。若结构具有的承载力大于地震作用下的基底剪力或层剪力，则承载力满足要求，若略小于则需要修改设计。若小很多，应该重新设计结构，对于在用建筑则需要进行抗震加固。　　（2）分析结构的行为。Pushover分析可以大致预测结构在水平力作用下的行为，从而获得结构构件弹性－开裂－屈服－弹塑性－

5、承载力下降的全过程，另外，还可得到结构杆端出现塑性铰的先后顺序、塑性铰的分布和结构的薄弱部位等。　　（3）建立结构整体位移与构件局部变形的关系。结构的顶点位移或层间位移，是由构件的变形产生的。Pushover分析可以得到结构达到目标位移时杆端塑性转角的大小，甚至杆端截面混凝土极限压应变的大小，从而可以确定对杆端塑性铰区的约束要求，以保证杆件有足够的变形能力。　　（4）用于弹塑性时程分析。Pushover分析得到的层剪力－层间位移曲线即为该结构剪切刚度层模型的层间滞回曲线的骨架曲线，将其折线化并选取合适的恢复力模型即可进行层模型的弹塑性时程反应分析。　　2.2Pushover方法的基本理论　

6、　1、基本假定　　Pushover分析方法实质上是静力弹塑性方法。该方法没有严格的理论基础，它主要建立在多自由度体系（MDOF）的结构反应可以与对应的一个等效单自由度体系（SDOF）的反应相关联的基础上，其基本假定为：　　（1）结构的地震反应由第一振型控制；　　（2）在每一荷载步内，结构沿高度的变形由形状向量{φ}表示，在这一步的反应中，不管结构的变形大小，形状向量始终保持不变。　　上述两个假定都不完全正确，但是已有的研究表明，对于某一周期不是很长（小于1秒）且由第一振型控制的结构，采用Pushover方法可以很好的预测结构的地震反应。　　2、Pushover分析方法的实施　　（1）建立结

7、构和构件的分析模型，其中包括所有对结构重量、强度和刚度影响小可忽略的构件以及所有对满足抗震设防水准影响显著的构件。在对结构施加水平荷载之前，在结构上施加竖向荷载。　　（2）选择侧向荷载分布形式。在结构高度方向的荷载分布形式，应能近似地包络住地震过程的惯性力沿结构高度的实际分布。当进行三维分析时，荷载在水平方向分布应能模拟每一楼层隔板上的惯性力分布，确定之后将其施加于各个楼层的质心处。水平荷载值的选取应使结构在该水平荷载增