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1、*基于位移的抗震性能评估方法评述袁波郭子雄(华侨大学土木工程系泉州362011)摘要:阐述基于位移的地震反应静力弹塑性分析方法的原理及其实施步骤,评述了其在国内外的研究概况,并指出目前基于位移的地震反应静力弹塑性分析方法的主要优点以及存在的问题。关键词:静力弹塑性分析抗震性能基于位移REVIEWOFSTATICELASTOPLASTICANALYSISFOREVALUATINGSEISMICPERFORMANCEOFSTRUCTURESYuanBoGuoZixiong(DepartmentofCivilEng
2、ineering,HuaqiaoUniversityQuanzhou362011)Abstract:Theprincipleandimplementingstepsofthestaticelastoplasticanalysismethodforevaluatingseismicperformanceofstructuresareexpounded.Itscurrentresearchsituationbothathomeandabroadisalsoreviewed.Finally,theadvantage
3、softhismethodandsomeproblemsthatshouldbetakenintoaccountduringseismicperformanceevaluationarepointedout.Keywords:staticelastoplasticanalysisseismicperformancedisplacemen-tbased到越来越广泛的应用。然而,由于目前我国在这方面的研究0引言工作还不够深入,因此在国内还没有得到广泛应用。另外,关于结构在罕遇地震作用下的非线性地震反应的计算,由于
4、推覆方法没有严格的理论基础,其成立主要基于以下的国内外地震工程界一般认为可以借助于非线性动力时程分假设:1)结构的反应可以由等效单自由度得到,即结构的反析。经过30多年的发展,虽然非线性时程分析的理论已日应由单一振型控制:2)在结构的整个反应过程中,结构的振臻完善。该方法能够计算出地震反应全过程中各个时刻的型始终保持不变。在施加外力时,它是根据结构的具体情况内力和变形状态,给出结构的开裂和屈服的顺序,发现应力在结构上施加某种分布方式的模拟地震水平惯性力,并且逐和塑性变形集中的部位,从而判明结构薄弱部位。但是,
5、由渐的单调增加,使结构各构件依次从弹性阶段,经历开裂,屈于时程分析方法分析技术复杂、计算耗费机时、计算工作量服,并在推覆过程中根据结构所处状态及时调整结构的抗侧大、结果处理繁杂,且许多问题在理论上还有待于进一步的刚度,直到结构达到某预定状态(达到某预定目标位移、位移研究(如有代表性的地震波的输入、构件恢复力模型等)。因限值或达到某预定力)。112实施步骤此,在实际工程抗震设计中时程分析方法并没有得到广泛的推覆分析方法的实施步骤可以用图1所示框图表示。应用。有鉴于此,寻求一种简化的评估方法,使其在某种程度上了解
6、结构在强地震作用下的弹塑性反应性能,这将具有2Pushover分析方法在国内外的研究概况很高的应用价值。因而国内外地震工程界都纷纷把目光转推覆分析方法产生于20世纪50年代,它是在基于位移向实用分析方法的研究。推覆分析方法(PushoverAnalysis)作或性能的基础之上而发展起来的。由于弹塑性静力分析方为一种结构非线性响应的简化计算方法,在多数情况下能够法本身存在着许多优点,因而近年来越来越受到广泛的关得出比静力弹性分析甚至动力弹性分析更多的信息,且操作注。尤其是在Freeman(1975)等人提出能力
7、谱后,推覆分析方简单,近年来引起了广大学者和工程设计人员的关注。[1~3]法更是引起了世界各国学者的广泛研究。下面就推覆1Pushover方法的基本原理和实施步骤分析方法在国外的发展作一个简要的概括,以便我们对推覆111基本原理推覆分析方法是在国外得到广泛应用的结构抗震能力评估的一种方法。该方法从本质上来说是一种静力非线性*福建省自然科学基金资助项目(编号:E0010028、E0410024)。分析方法。由于推覆分析方法操作简单,方便,不须经过复第一作者:袁波男1974年6月出生硕士研究生杂的计算,且容易被一
8、般工程人员所接受,因而在国内外得收稿日期:2003-11-0566IndustrialConstructionVol134,No19,2004工业建筑2004年第34卷第9期[9]分析方法有一个总体的了解,以及对以后进行推覆分析方法而Sasak取结构的前几阶振型来确定荷载的分布形式,每的研究有一个启示作用。一种方式的节点力荷载都是根据相应的力幅值和各节点集中质量来确定的。GiuseppeFaella
