GEN高层建筑结构静力弹塑性分析.pdf

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1、第31卷第10期合肥工业大学学报(自然科学版)Vo1．31No．102008年10月JOURNALOFHEFEIUNIVERSI，rY0FTECHNOLOGYOct．2008基于MIDAS／GEN高层建筑结构静力弹塑性分析侯高峰，王建国，张茂(1．合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥230009；2．合肥市建筑设计研究院，安徽合肥230001)摘要：文章对静力弹塑性分析(pushover方法)的基本原理及实现步骤进行了简要的介绍；应用大型有限元软件MI【)s／GEN空间结构程序对一个21层框架一剪力墙结构进行了

2、静力弹塑性分析和抗震性能评价；结果表明，该方法可从层问位移角、塑性铰分布及变形等方面对结构进行综合的量化评价，并能揭示出结构在罕遇地震作用下的薄弱环节，是实现基于性能设计的有效方法。关键词：高层建筑；静力弹塑性分析；能力谱；需求谱中图分类号：TU311．41文献标识码：A文章编号：1003—5060(2008)10—1664—04ApplicationofMIDAS／GENinelasto-plasticstaticanalysisoftallbuildingsHOUGao—feng，WANGJian-guo，ZH

3、ANGMao(1．Sch00lofCivilEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China；2．HefeiArchitecturalDesignandResearchInstitute，Hefei230001，China)Abstract：ThispaperpresentstheprincipleandcalculationproceduresofthemethodinMIDAS／GEN．Aframe-shear-wallstructureisan

4、alyzedandtheresultprovesthatthepush-overmethodiseffectiveinperformance-baseddesignsinceitcannotonlygiveageneralassessmentofthestructurewithregardtomanypointssuchastheplastichingedistribution，theinelasticdisplacementofstories，butitcanalsorevealtheweakpointsofth

5、estructureundertheactionofearthquakesthatseldomoccur．Keywords：tallbuilding；elasto-plasticstaticanalysis；capacityspectrum；demandspectrum历次震害表明，高层建筑结构破坏倒塌的主法l1]。它根据结构具体情况采用与之相适应的呈要原因是变形过大，超过了结构构件能承受的塑一定分布的水平加载方式，用二维或伪三维力学性变形能力。结构在进入塑性阶段后，决定结构模型代替原结构，对结构施加单调递增荷载直

6、到破坏的主要因素是结构的位移反应，更合理的结将结构推至一个给定的目标位移或结构呈现不稳构抗震设计方法应该是基于塑性位移而不是基于定状态为止l2]。静力弹塑性分析没有很严密的理侧向弹性力。当今，许多结构分析软件都增加了论基础，只是基于以下2个基本假定[3]：①结构push-over分析的功能，如SCM一3D、SAP2000、的响应与一个等效的单自由度体系相关，也就是MIDAS／GEN、ETABS以及国内的PKPM等。说结构响应仅由其第一振型控制；②在整个地震本文就MIDAS／GEN中的push-over分析原理反应过

7、程中，结构的形状向量保持不变。这种假及实现步骤作一介绍，分析了一个21层的框架一定暗示了：结构反应由单一振型控制，并且在整个剪力墙结构。反应过程中该振型保持不变。毫无疑问，这种假定在理论上不完全正确，但是许多研究表明，对1静力弹塑性分析方法于响应以第一振型为主的结构，静力弹塑性分析结构静力弹塑性分析方法(push-over)本质可以对结构进行合理的性能评价。上是一种与反应谱相结合的静力非线性分析MIDAS／GEN中push—over分析方法采用了收稿日期：2007—11-02作者简介：侯高峰(1981一)，男，安徽

8、灵璧人，合肥工业大学硕士生；王建国(1954一)，男，安徽怀宁人，博士，合肥工业大学教授，博士生导师第10期侯高峰，等：基于MIDAS／GEN高层建筑结构静力弹塑性分析1665基于AT&40的能力谱法_4]，其主要步骤如下：位置并输入到本构关系中；另一种是程序按照规(1)对结构进行单调增加水平荷载作用下的范FEMA273和ATC240给定。为简单起见，本静力