靜力彈塑性基本原理

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黃競(jìng)大震分析方法優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)用程序主要區(qū)別靜力彈塑性分析方法簡(jiǎn)單，便于理解。與時(shí)程分析法相比,Pushover方法概念清晰,實(shí)施相對(duì)簡(jiǎn)單,同樣能使設(shè)計(jì)人員在一定程度上了解結(jié)構(gòu)，在強(qiáng)震作用下的反應(yīng),迅速找到結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。midas能直接做剪力墻結(jié)構(gòu)sap、etabs墻需要用組合框架代替，操作復(fù)雜。pkpm沒有振型的加載方法。動(dòng)力彈塑性分析對(duì)軟硬件要求比較高，計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，結(jié)果不便于整理，但能真是的反應(yīng)結(jié)構(gòu)在大震下的狀態(tài)。midas只能做桿系結(jié)構(gòu)sap、etabs只能做桿系結(jié)構(gòu)pkpm可以做墻元。abaqus一般采用纖維墻元模擬。靜力彈塑性分析（Pushover分析）適用工程高層結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)體育場(chǎng)靜力彈塑性分析（Pushover分析）Pushover分析是考慮構(gòu)件的材料非線性特點(diǎn)，分析構(gòu)件進(jìn)入彈塑性狀態(tài)直至到達(dá)極限狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的方法。Pushover分析是最近在地震研究及耐震設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用的基于性能的耐震設(shè)計(jì)(Performance-BasedSeismicDesign,PBSD)方法中最具代表性的分析方法。所謂基于性能的耐震設(shè)計(jì)就是由用戶及設(shè)計(jì)人員設(shè)定結(jié)構(gòu)的目標(biāo)性能(targetperformance)，并使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能滿足該目標(biāo)性能的方法。Pushover分析前要經(jīng)過一般設(shè)計(jì)方法先進(jìn)行耐震設(shè)計(jì)使結(jié)構(gòu)滿足小震不壞、中震可修的規(guī)范要求，然后再通過pushover分析評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)在大震作用下是否滿足預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)性能。

靜力彈塑性分析（Pushover分析）Pushover分析是通過逐漸加大預(yù)先設(shè)定的荷載直到最大性能控制點(diǎn)位置，獲得荷載－位移能力曲線(capacitycurve)。靜力彈塑性分析（Pushover分析）多自由度的荷載－位移關(guān)系轉(zhuǎn)換為使用單自由度體系的加速度－位移方式表現(xiàn)的能力譜(capacityspectrum)，地震作用的響應(yīng)譜轉(zhuǎn)換為用ADRS(Acceleration-DisplacementResponseSpectrum)方式表現(xiàn)的需求譜(demandspectrum)。通過比較兩個(gè)譜曲線，評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)在彈塑性狀態(tài)下的最大需求內(nèi)力和變形能力，通過與目標(biāo)性能的比較，決定結(jié)構(gòu)的性能水平(performancelevel)。分析艱目的經(jīng)Pu辰sh犁ov炸er分析萌后,得到生性能懇點(diǎn),根據(jù)薯性能帖點(diǎn)時(shí)允的變藍(lán)形,對(duì)以頂下三膏個(gè)方挺面進(jìn)參行評(píng)恰價(jià):1)頂點(diǎn)獎(jiǎng)側(cè)移豆是慨否滿擋足抗劈燕震規(guī)劇范規(guī)趁定的紐奉彈塑竊性頂釋點(diǎn)位兇移限姨值2)層間償位移糠角級(jí)是否放滿足讀抗震私規(guī)范私規(guī)定井的彈殊塑性菜層間尋位移視角限泥值。3)構(gòu)件衛(wèi)的局腰部變告形壇是指察梁、逗柱等幕構(gòu)件她塑性牙鉸的侮變形,檢驗(yàn)無它是結(jié)否超尾過建爬筑某除一性疲能水輸準(zhǔn)下繪的允萌許變袋形操作找步驟--盒-靜力脾分析辯后進(jìn)蜘行配極筋設(shè)州計(jì)，到并更杜新配掘筋--杯-定義束靜力困彈塑解性分冬析主功控?cái)?shù)凝據(jù)--圓-定義感靜力叮彈塑逮性分懇析工哥況--奴-定義靠鉸特脆性值醋，并慢分配烤鉸--溪-計(jì)算丑并查運(yùn)看靜拖力彈債塑性蒸分析摔結(jié)果靜力工彈塑禁性分輪析（Pu殖sh繭ov俘er分析坡）建模衰及進(jìn)認(rèn)行靜妻力分薄析步驟桌同“挖鋼筋昏混凝桶土結(jié)靈構(gòu)抗問震分肢析及事設(shè)計(jì)崇”更新猛配筋對(duì)于梁柱，“排序”選為“特性值”，“更新配筋”項(xiàng)激活點(diǎn)“全選”按鈕可自動(dòng)勾選構(gòu)件別忘最了最駛后更丹新配注筋方法1：利用票程序生配筋餓設(shè)計(jì)碰的結(jié)每果作用剩：將尋配筋魚結(jié)果鋸賦予融構(gòu)件災(zāi)，做PU顏SH褲OV販ER分析柔時(shí)需覺要用膝到截傾面實(shí)條配鋼恨筋結(jié)魚果。對(duì)于墻，“排序”選為“墻號(hào)＋層”，“更新配筋”項(xiàng)激活更新張配筋更新諒配筋勾選要編輯驗(yàn)算的構(gòu)件截面方法2：利趨用用津戶定諸義的蒜配筋被結(jié)果若在馬此編率輯驗(yàn)泳算用詞截面捏，則澇構(gòu)件身的最屬終實(shí)顫配配秒筋結(jié)汁果采脫用此塞定義譜的Pu閘sh穿ov身er荷載葵工況Pu物sh黃ov中er荷載廟工況帳涉及詳?shù)膬苫靷€(gè)問京題A、如質(zhì)何推孫？B、推鼠到何賄種程匯度?Pu縱sh盼ov歡er荷載躺工況MI筐DA陣S/掛Ge籌n中提益供兩寇種Pu墳sh疊ov千er分析愁方法赤，即基于徹荷載蒼增分的荷撲載控奏制法和基于奶目標(biāo)叮位移腸的位織移控技制法。MI休DA素S/燈Ge行n的荷趙載控痕制法采用擦全牛芹頓－管拉普晝森（Fu閱ll板N環(huán)ew端to領(lǐng)n-護(hù)Ra壞ph洋so鉛n）方否法。倉(cāng)牛頓刊－拉鹿普森鑼方法述是采欠用微里分原訴理求職解的會(huì)方法們，其仁優(yōu)點(diǎn)兵是速桌度快樸。采冠用荷戶載增日分的Pu縮慧sh站ov女er分析惱方法判的圖有形介葉紹如裳下。分析獲得的最終荷載(坍塌荷載)Qu彈性極限預(yù)測(cè)的坍塌荷載Qud*X等差級(jí)數(shù)對(duì)應(yīng)的增分荷載位移荷載將最終(n+1)步驟的增分量作為后面的增分荷載基于渴荷載箏增分塌法的Pu醋sh恨ov頁er分析Pu寶sh少ov忽er荷載投工況基于汽目標(biāo)隙位移認(rèn)的位衣移控鏈制法MI灰DA似S/蜜Ge協(xié)n的位殲移控拾制法刻是由件用戶讓定義絨目標(biāo)抽位移墓，然冷后逐府漸增展加荷欣載直奮到達(dá)饅到目梳標(biāo)位課移的恩方法味。目屯標(biāo)位孔移分夕為整頃體控落制和廁主節(jié)袋點(diǎn)控戀制兩羅種，激整體與控制站是所夏有節(jié)話點(diǎn)的念位移沉都要莊滿足區(qū)用戶謎輸入途最大怎位移憂，位寺移也害是整搬體位提移，猶不設(shè)慣置某且一方稠向的樸位移同控制梢。主垂節(jié)點(diǎn)食控制思是用緞戶指腰定特宰定節(jié)認(rèn)點(diǎn)的政特定眨方向收上的槍最大擺位移脊的方賠法。告基于警性能認(rèn)的耐禍震設(shè)諒計(jì)大嘉部分贊是先榆確定斷可能漫發(fā)生虜最大牲位移么的節(jié)右點(diǎn)和膛位移盈方向虹后給擺該節(jié)鵲點(diǎn)設(shè)撒定目卻標(biāo)位嘉移的塞方法項(xiàng)。初始請(qǐng)的目迫標(biāo)位恒移一協(xié)般可著假定呀為結(jié)唉構(gòu)總尾高度撲的1%、2%、4%。這唯些數(shù)高值一無般相狀當(dāng)于準(zhǔn)最大阿層間驗(yàn)位移劃值，腿與結(jié)夏構(gòu)的炎破壞倚情況掀相關(guān)目。Pu絡(luò)sh騰ov疊er荷載銅工況輸入錢大于1的整亂數(shù)（ns或te唉p>衰=1狀)推薦鮮最小堂輸入20曉(默認(rèn)原值：20階)輸入丘步驟懸數(shù)選擇峰考慮羊則使坐用PU熟SH肥OV腰ER主控豬數(shù)據(jù)鄭中定翁義的群初始竄荷載當(dāng)使鈔用PM朋M類型(考慮漠軸力待的變御化)鉸時(shí)必，需墓要更須新鉸森的屈服誰強(qiáng)度膏，此段時(shí)應(yīng)丙選擇部考慮外初始鎮(zhèn)荷載區(qū)。選擇伶是否敢考慮活初始仗荷載選擇鄙是否神考慮P-迫De妖lt憑a分析選擇漂增量朋控制拒方法：荷載答控制登、位投移控鹿制定義PU殃SH悔OV晚ER荷載戴工況Pu諷sh船ov睬er荷載窩工況最大位移一般為總高度×彈塑性層間位移角限值，參見《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》5.5.5

條選擇基本模態(tài)作為Pushover荷載的分布模式

周期刮與振面型結(jié)澤果窗考口Pu棵sh碌ov套er荷載車工況終止雙分析黨條件可以月獲得保穩(wěn)定組解的肺區(qū)段荷載筐增量題很難薄獲得尼穩(wěn)定昆解Cs接近0.容0時(shí)，剝將自磁動(dòng)終萍止分羊析當(dāng)前忍剛度除比彈性(線性)：Cs衡=桃1砌.0到屈攤服極掌限：1.悼0>熱Cs管>0企.0負(fù)區(qū)盈段：Cs＜0.擔(dān)0Pu嫂sh池ov穴er荷載截工況當(dāng)前采剛度慨比変位薯増分1趟Co伸lu相mn剛度普折減禽率：0.沒0→理想帥彈塑尚性分析詞模型位移毛控制閉結(jié)果：可獲伸得穩(wěn)賓定解荷載邁控制夜結(jié)果：屈服憤后的暖剛度腥為0.陷0，所桿以無謀法獲竹得穩(wěn)陳定解Ge胃n脾V7再30租(N巷EW召)每個(gè)吹步驟評(píng)中都鴿會(huì)計(jì)面算當(dāng)引前剛禽度比曠，當(dāng)藥前剛峽度比備為0.鑒0時(shí)將善自動(dòng)拾停止蒼分析灑。Pu嫂sh畏ov損er荷載伯工況加載雙方式FE拔MA石-2敗73推薦弱三種霉形式:1)均勻膜分布:各樓慕層側(cè)籮向力匹可取娘所在棗樓層霧質(zhì)量貞；2)倒三采角形與分布:結(jié)構(gòu)諷振動(dòng)邀以基端本振隆型為即主時(shí)畢的慣理性力鑒的分倘布形灣式,類似懷于我遠(yuǎn)國(guó)規(guī)呀范中叼用底丟部剪域力法臥確定才的側(cè)加向力芒分布終；3)春SR睜SS分布:反應(yīng)纏譜振閥型組桃合得輕到的濃慣性叉力分垂布。mi石da沒s程序巧提供鎮(zhèn)了自拖定義孫分布緞、均來勻加看速度炸分布鏈和振爐型荷旨載分斤布三慰種加油載方莊式均勻盞加速霧度分樸布：提供憂的側(cè)區(qū)向力幼是用甲均一層的加靠速度學(xué)和相批應(yīng)質(zhì)丟量分述布的以乘積外獲得稼的；振型購(gòu)荷載面分布說：提供行的側(cè)賀向力妻是用長(zhǎng)給定無的振底型和宜該振撈型下團(tuán)的圓參頻率捐的平孫方(ω井2)及相竄應(yīng)質(zhì)挎量分檔布的己乘積錦獲得搬的,可以碧取任竹何一浸個(gè)振膏型其炮中,均勻搖加速幕度方晌法相曲當(dāng)于銅均勻粱分布,振型鐘荷載尸分布藏方法,當(dāng)取抖第一航振型偏時(shí),相當(dāng)夾于倒翻三角側(cè)分布索，用件戶也艘可以舌自定田義水渠平力裂。采喇用振部型荷低載分乏布要際有振思型分跨析。Pu的sh揀ov推er主控合數(shù)據(jù)在PU蘇SH詢OV豬ER荷載圈工況斷中選小擇考搏慮初得始荷孩載。考慮桿軸力撥變化北的影伶響時(shí)膚需要害考慮圣初始裕荷載定義討初始疾荷載適用塞于所晴有PU棚SH罩OV鞭ER荷載劑工況定義懸收斂五條件定義PU諸SH勝OV覆ER鉸的生剛度胡折減卡率默訓(xùn)認(rèn)值：在此預(yù)修改曠默認(rèn)茶值后輕點(diǎn)擊雖確認(rèn)呢鍵，棋則所諒有鉸敵的剛嚴(yán)度折狂減率愈都將敘自動(dòng)灰修改腸。設(shè)置汗剛度情折減奔率默士認(rèn)值自動(dòng)擇計(jì)算殺具有裳分布時(shí)型鉸視特性元的梁梢單元繳的屈彈服強(qiáng)柏度時(shí)自，需牧要參贊考特悅梁?jiǎn)问赵惩總€(gè)位偶置的巡壽特性(如配租筋)→I端、J端、嚼中心MI謎DA成S/膊Ge型n中鉸端特性辮的說尼明二維獻(xiàn)梁?jiǎn)蝹ピ团c三維激梁－荷柱單晃元模雄型桁架備單元溫模型定義妥鉸特檢性值MI閘DA疑S/兄Ge劑n中鉸評(píng)特性品的說華明三維也墻單畜元模形型由中營(yíng)間的斷線單撓元，蟲上下軌兩端交的剛蓄性桿替構(gòu)成言。中紫間的蜘線單皮元與申三維協(xié)梁－棕柱單摔元相蛾同，落剛性驢桿在xz平面繪內(nèi)做暑剛體攻運(yùn)動(dòng)皺。Et礦ab敢s、sa判p中墻壤元的手處理巾方法花。柱子器：定義慌鉸特緣瑞性值鏈桿:斜支馳撐：定義痰鉸特遮性值彎矩-旋轉(zhuǎn)季角(M蝴-θ歪)本構(gòu)忘單元彎矩-曲率(M呼-Φ革)本構(gòu)決單元：集中拍型、拿分布難型桁架餡單元（軸力)內(nèi)力成分鉸特性初始剛度鉸位置Fx（軸力）軸力-位移（相對(duì)位移）EA/L單元中心Fy,Fz（剪力）剪力-剪切應(yīng)變GAs單元中心Ｍｘ（扭矩）彎矩-旋轉(zhuǎn)角GJ/L單元兩端Ｍy,Ｍz

（彎矩）彎矩-旋轉(zhuǎn)鉸6EI/L,3EＩ/L,2EＩ/L單元兩端內(nèi)力成分鉸特性初始剛度鉸位置Fx（軸力）軸力-應(yīng)變EA積分點(diǎn)位置Fy,Fz（剪力）剪力-剪切應(yīng)變GＡs積分點(diǎn)位置Ｍｘ（扭矩）彎矩-曲率GJ積分點(diǎn)位置Ｍy,Ｍz

（彎矩）彎矩-曲率EＩ積分點(diǎn)位置內(nèi)力成分鉸特性初始剛度鉸位置Fx（軸力）軸力-位移（相對(duì)位移）EA/L單元中心一般沾連接汪單元內(nèi)力成分鉸特性初始剛度鉸位置Fx（軸力）軸力-變形（相對(duì)位移）用戶輸入（EA/L）單元中心Fy,Fz（剪力）剪力-變形（相對(duì)位移）用戶輸入（Gas/Ｌ）單元中心Ｍｘ（扭矩）彎矩-旋轉(zhuǎn)角用戶輸入（GJ/L）單元中心Ｍy,Ｍz

（彎矩）彎矩-旋轉(zhuǎn)鉸用戶輸入（EI/L）單元中心定義貧鉸特駕性值—M鉸（FE僚MA）選擇扯屈服拒強(qiáng)度顛的輸負(fù)入方核法選擇I、J端的但特性繩是對(duì)蜓稱還秤是非創(chuàng)對(duì)稱單元從兩端有特性鼓為非妻對(duì)稱均時(shí)在毯此輸點(diǎn)入輸入M/婚MY、D/輔DY輸入驕屈服架強(qiáng)度選擇脹受拉范和受砌壓區(qū)稿段特賭性是句否相浸同輸入阻容許女標(biāo)準(zhǔn)用戶止輸入僅屈服殘變形(新增)輸入繁初始白剛度(新增)123456789123456789定義恩鉸特楊性值—PM證M鉸（FE廈MA）選擇P-患M-眾M類型津時(shí)將側(cè)自動(dòng)佛勾選My偶-M沸z內(nèi)力貌成分-P-鼓M-預(yù)M類型演僅適下用于擦梁柱跑單元溪和墻潤(rùn)單元-膜類壘型的桶墻單勾元只勉能定伙義面滋內(nèi)成鉗分My的非股線性越特性(面外標(biāo)為彈減性)1選擇蠟骨架診曲線圾類型：My和Mz只能練選擇貸同樣掘類型握的曲左線＊．PM業(yè)M鉸的師剛度羊折減艦系數(shù)肯在屈穴服面重特性超窗口謝中進(jìn)朵行設(shè)襖置。212屈服著面特泊性窗湖口33選擇巾屈服凡面特垮性的僚計(jì)算丘方法44定義細(xì)剛度邪折減晌系數(shù)556677ＰＭ浙Ｍ鉸類平型中即使選擇怨了用捕戶輸河入也環(huán)不能枝修改字屈服期強(qiáng)度

實(shí)際蛾分析東中并箱不使燈用該效值。屈服旋強(qiáng)度么的定遍義：自動(dòng)作計(jì)算芬時(shí)不原必用嫂戶輸擾入－仙考慮見軸力掃變化結(jié)的影球響時(shí)店，在案各步左驟計(jì)披算中惹都將董考慮先變化搏的軸漏力對(duì)腸屈服磨面的召影響呆。定義勢(shì)屈服潑面：自動(dòng)撓計(jì)算抗時(shí)不攜必輸澇入分配PU今SH昨OV孕ER鉸特見性值用鼠撞標(biāo)選套擇要歪分配批的特朗性后拖放到模攤型畫歉面上→分配雙了鉸紡特性改的單徒元上棄將顯陜示鉸腥標(biāo)簽注意叨事項(xiàng)選擇膨的單荷元類醋型與篇鉸特栗性不核匹配醬時(shí)不瞎能分呈配一般根連接援單元不能農(nóng)使用掃鼠標(biāo)癢拖放耍功能鍛分配奇鉸特浙性修改PU劈燕SH傳OV哪ER鉸特欄性值修改瘦已定刺義的Pu姿sh煙ov信er鉸特絮性的讀方法

最常沿用的隔方法冶，推糕薦方積法修改“MM扛”一次衫性修貧改多垃個(gè)單脾元的揮鉸特聲性在定原義鉸貌特性誤值窗解口中戚直接英修改

則被速分配截了該慨特性緩的單異元的量鉸特熟性值藥將同鼓時(shí)被評(píng)修改“定邊義鉸添特性設(shè)值”:可以逗修改肉鉸特上性的殺所有脊內(nèi)力貌成分被分須配了“MM牧”特性蹤蝶的所積有單通元的妙特性春將被茂同時(shí)凡修改1212查看權(quán)分配公的鉸Ge童n礎(chǔ)V7化12蒼(舊版算本)Ge豎n近V7紅30染(新版顏本)運(yùn)行親靜力望彈塑猴性分漠析查看哈靜力獲彈塑殺性分聚析結(jié)芒果查找巷性能憐控制抖點(diǎn)查看籃靜力輔彈塑殺性分裹析結(jié)夜果性能室控制煙點(diǎn)性能烈控制愉點(diǎn)所坑對(duì)應(yīng)者的結(jié)譜構(gòu)相泥關(guān)結(jié)齡果查找笨性能廢控制刻點(diǎn)查看海靜力碑彈塑推性分榆析結(jié)頌果性能須控制蜻點(diǎn)確語定方暖法Pr醋o(hù)c鳴ed塵ur登e-榜A是AT叨C-望40中提寶供的陶基本孕方法堆，首禽先將根能力殖譜中膀斜率帥為初子始剛帥度的傘切線蓄和阻啊尼比船為5%的彈栽性設(shè)次計(jì)響慕應(yīng)譜此的交透點(diǎn)作抬為初報(bào)始的灰性能是點(diǎn)。鬼然后朋確定悼初始淋性能盟點(diǎn)位浸置的睛等效照阻尼挖，然什后求以使用泊有效編阻尼憤系數(shù)倍的非地線性睡設(shè)計(jì)欣響應(yīng)膠譜，耕然后文重新傻計(jì)算奸交叉暢點(diǎn)作退為性欲能點(diǎn)妙。重拿復(fù)上涌述過為程，攏直到宣在使父用有點(diǎn)效阻礎(chǔ)尼系本數(shù)的劣非線威性設(shè)榴計(jì)響都應(yīng)譜企和能量力譜授的的第交點(diǎn)柄位置論上位敏移響刺應(yīng)和社加速也度響斷應(yīng)的蕉變化殊量在捏誤差該范圍租內(nèi)，守將此店時(shí)的異交點(diǎn)回視為腎性能郵點(diǎn)。拋采用Pr盟oc波ed譯ur籌e-起A方法歉確定土性能臘點(diǎn)的布方法蜓參見并下圖景。查看撲靜力干彈塑殘性分桑析結(jié)輔果性能銜控制考點(diǎn)確伐定方擔(dān)法Pr否oc鋤ed晴ur刮e-饅BAT唇C-票40中計(jì)廁算性巾能點(diǎn)典的第烈二種這方法樣是首暫先假泄設(shè)位岸移延疏性比睬，然概后計(jì)鵝算對(duì)淘應(yīng)延驚性比壟的結(jié)勝構(gòu)的侵結(jié)構(gòu)少的有艷效周賴期，猴將有鄉(xiāng)豐效周藥期直份線和5%彈性暮設(shè)計(jì)告響應(yīng)熔譜的捧交點(diǎn)即作為萬初始堆的性謠能點(diǎn)排。對(duì)妖弈于匙假定為的位休移延業(yè)性比鳥的放屑射線序狀的汗有效語周期爬和非陜線性敏設(shè)計(jì)廉響應(yīng)耗譜的厲交點(diǎn)西將形靠成一緒個(gè)軌倆跡線誘，該咸軌跡族線與夫結(jié)構(gòu)龜?shù)哪芷土ψV扯的交禿點(diǎn)為感最終渾的性塞能點(diǎn)包。Pu罪sh體ov刮er圖形量－層毒剪力查看暮靜力哈彈塑浙性分魯析結(jié)興果Pu翼sh選ov茄er圖形方－層雹間位自移角最大彈塑性層間位移角，判斷是否滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》5.5.5