考慮P—Δ效應(yīng)的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)Push-over分析.pdf

1、隨著高層建筑的發(fā)展，層數(shù)、高度的增加，重力二階效應(yīng)（又稱(chēng)為重力P-Δ效應(yīng)）的影響越來(lái)越引起人們的重視，尤其是對(duì)風(fēng)荷載或地震作用較大的地區(qū)，高層建筑及超高層建筑的P-Δ效應(yīng)更應(yīng)引起關(guān)注。重力荷載引起的P-Δ效應(yīng)使結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移增加，甚至失穩(wěn)。國(guó)內(nèi)外大量地震震害教訓(xùn)表明，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)大震作用下進(jìn)行彈塑性分析是必要的。在已有的彈塑性方法中，時(shí)程分析法被認(rèn)為是最為精確的一種方法。但是，時(shí)程分析技術(shù)復(fù)雜、計(jì)算工作量大及占用計(jì)算機(jī)機(jī)時(shí)長(zhǎng)，在地震工程

2、中的應(yīng)用受到一定的限制。鑒于上述背景，尋求一種簡(jiǎn)化的評(píng)估方法，使其能在某種程度上了解結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下的彈塑性反應(yīng)性能，這將具有一定的應(yīng)用價(jià)值。于是，一些國(guó)家的學(xué)者相繼提出用彈塑性靜力分析方法（Push-over Analysis）進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算。Push-over分析方法從本質(zhì)上說(shuō)是一種靜力計(jì)算方法，即在結(jié)構(gòu)分析模型上施加用某種方式模擬的地震水平慣性力的側(cè)向力，并逐級(jí)單調(diào)加大，構(gòu)件如有開(kāi)裂或屈服，修改其剛度，直到結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)定狀態(tài)。

3、 筆者主要做了以下幾部分工作：建立了進(jìn)行鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)Push-over分析的整體計(jì)算模型和單元計(jì)算模型；考慮P-Δ效應(yīng)后，進(jìn)行鋼筋混凝土構(gòu)件的全過(guò)程分析，獲得構(gòu)件的截面彎矩-曲率關(guān)系曲線(xiàn)；判斷構(gòu)件屈服塑性鉸和極限塑性鉸出現(xiàn)的先后和位置；考慮P-Δ效應(yīng)后，地震動(dòng)目標(biāo)位移、側(cè)向荷載分布模式等Push-over法問(wèn)題的探討；在所建立的模型基礎(chǔ)上，編制考慮P-Δ效應(yīng)的Push-over分析程序；對(duì)同一結(jié)構(gòu)，把考慮P-Δ效應(yīng)與不考慮P-

4、Δ時(shí)，其中對(duì)應(yīng)的差別進(jìn)行比較。本文筆者用Fortran語(yǔ)言編制的程序結(jié)合實(shí)際算例進(jìn)行Push-over分析，并檢驗(yàn)此結(jié)構(gòu)抗震能力，結(jié)果表明：（1）筆者提出的與我國(guó)規(guī)范相結(jié)合的能力譜法將有益于對(duì)抗震結(jié)構(gòu)的全面評(píng)估，可初步給予實(shí)現(xiàn)；（2）筆者編寫(xiě)的Push-over分析通用程序能夠反映結(jié)構(gòu)在地震作用下的行為，判斷結(jié)構(gòu)的薄弱部位等；（3）應(yīng)將結(jié)構(gòu)的Push-over曲線(xiàn)與結(jié)構(gòu)的層間位移、樓層位移、塑性鉸的分布等因素結(jié)合起來(lái)判斷結(jié)構(gòu)的抗震能力；