大跨度刚性空间结构地震反应的静力弹塑性分析方法

为了研究大跨度刚性空间结构在地震作用下的静力弹塑性,基于Push-over方法提出了一种适用于大跨度刚性空间结构地震反应分析的静力弹塑性分析方法,即Push-down方法;建立了相应的结构弹塑性能力谱和地震非弹性需求谱,并提出了2种竖向加载模式,即1阶模态加载模式和多阶模态共同作用的加载模式;通过2个数值算例,验证了Push-down法的有效性和精确度,同时给出了该方法的适用范围。

静力弹塑性分析方法在桥梁结构中的应用探讨

静力弹塑性分析方法由于其简明实用的特点,已经成为近年来评估地震作用下建筑结构非线性反应的普遍方法。它的优点是比非线性动力时程分析方法计算量小,便于工程应用。该文将静力弹塑性分析方法的应用范围扩展到桥梁结构,使用均匀分布和振型荷载叠加,两种水平荷载分布方式,计算了一座实际桥梁结构的非线性反应,并与时程分析的结果进行比较。结果表明对一阶振型在反应中起主要作用的一般的桥梁结构,该方法能得到较好的结果。

弹塑性静力非线性分析程序EPSNAP介绍

结构非线性分析程序 EPSNAP(Elasto- plastic Static Nonlinear Analysis Program)可用于分析梁、杆、索组成的结构 ,并可对失稳具有分枝路径的结构进行全过程跟踪分析。本文简要介绍该程序的分析理论及基本功能 ,并采用典型算例进行分析验证。结果表明 。

考虑土-结构相互作用高层框架结构静力弹塑性分析方法的研究

本文应用子结构方法对天然地基上带刚性整体基础 (箱型基础或筏板基础 )的高层框架结构进行了平面静力弹塑性 (Pushover)分析 ,地基阻抗采用拟合数值结果得到的近似公式 ,上部框架结构采用杆系模型。并就其水平荷载模式、目标位移等几个关键问题进行了研究。文末对一栋 12层的钢筋混凝土框架结构进行了静力弹塑性 (Pushover)分析 ,说明了本文建立的考虑土 -结构相互作用高层框架结构静力弹塑性 (Pushover)

基于功能的静力弹塑性抗震分析方法

对基于功能的抗震分析方法(push-over)的原理及实现过程进行了阐述,并且介绍了push-over分析中常用的水平荷载分布模式和目标位移确定方法,通过计算实例证明了该方法的合理性和有效性。

高层建筑结构静力弹塑性分析方法的研究现状与改进策略

本文主要对高层建筑结构静力弹塑性分析方法的研究现状进行了分析与探讨,文中讨论了这个研究领域存在的问题,并提出了该分析方法改进的策略。

钢-混凝土混合框架抗震性能评估——基于静力弹塑性Pushover分析方法

混凝土结构抗震性是关系建筑物安全的指标之一,以一个6层的圆钢管混凝土柱——钢梁混合框架为背景,利用SAP2000有限元分析软件建立考虑楼板空间作用(基本结构)和不考虑楼板空间作用的两种结构三维模型,对结构模型进行Pushover分析,评估基本结构的抗震性能。

考虑地面运动的多模态静力弹塑性分析方法

为了提高静力弹塑性分析方法的计算精度,克服多模态静力弹塑性分析方法(MPA)在计算等效单自由度时不能考虑地面运动,加载制度仅由结构特性决定的缺点.提出了考虑地面运动建立等效单自由度的多模态静力弹塑性分析方法,通过对12层钢筋混凝土标准框架振动台模型,分别采用非线性时程分析方法、建议方法以及MPA方法进行了计算,分析在非线性发展过程中影响模态坐标之间耦合程度的影响因素,对比计算结果、指出地面运动对高阶振型相对激励的大小程度,即地震动的频谱特性是影响计算结果的主要因素,验证了建议方法的有效性和适应性.表明建议方法计算精度较MPA方法有了一定的提高,特别是改善了MPA方法对高阶振型敏感的地面运动失效的缺点.建议方法可改善静力弹塑性分析方法在地面运动对高阶振型相对激励较大时的计算精度,可增加静力弹塑性分析方法的使用范围.

静力弹塑性分析方法中不同加载模式的对比研究

Pushover分析方法是一种逐渐得到广泛研究与应用的评估结构抗震性能的简化方法,已经被我国现行建筑结构抗震设计规范采用。侧向加载模式的选取是Pushover分析方法中的一个关键问题,不同结构的高阶振型对Pushover分析结果的影响程度不同。本文通过拟合规范的反应谱曲线,对三个钢筋混凝土结构分别选取了适用Ⅱ类场地的2条地震动记录和1条人工波,对比了典型地震动下非线性时程分析和采用5种不同侧向力分布模式的Pushover分析的层间位移角,以及推覆分析各工况下的结构推覆曲线、等效周期和等效阻尼比。通过振型质量参与系数体现高阶振型对结构反应的贡献。研究发现,随着结构层数的增加,高阶振型的影响变大,侧向加载模式的选取变得很重要。

静力弹塑性分析方法在高层结构中的应用

Pushover分析方法是一种逐渐得到广泛研究与应用的评估结构抗震性能的简化方法,已经被我国现行GB50111-2010《建筑结构抗震设计规范》采纳,可直接用于对多层结构进行评估计算。为使静力弹塑性分析方法进一步推广到高层结构,通过对某高层算例采用PKPM2010版PUSH&EPDA进行计算,将利用动力时程分析方法和静力弹塑性分析方法所得到的两种结果进行比较,并提出优化建议,为静力弹塑性分析方法的进一步推广提供参考。

地下结构抗震设计中的静力弹塑性分析方法

近年来地震灾害让人们遭受巨大的经济损失,人们开始对于地震预防进行细致的研究,地下结构的抗震设计日益受到各国关注。在研究地下结构抗震分析方法存在的问题中,静力弹塑性分析法作为计算分析工具越来越受到关注,这是一种比较适用于地下结构抗震分析和设计使用的方法,比传统的静力和动力时程分析方法更具优势。

考虑平移—扭转耦合结构多模态静力弹塑性分析方法模态选取的研究

由于存在平移—扭转耦合作用,结构的非主振方向的振型对地震响应量也有贡献,和非耦合结构中模态贡献一般随着频率的增加而减小不同,对不同的响应分量有可能高阶模态的贡献要大于低阶模态的贡献,这就造成了采用振型参与系数比或有效质量参与系数比判断结构模态的选取不能保证结构全部地震响应分量的计算精度,这在算例中也得到了证实.为了更好的控制模态选取,定义了振型参数"λ_(ji)",提出采用振型参数和振型参与系数比这两个参数共同控制结构模态的选取.通过变换影响模态响应对总响应贡献大小的四个因素,即周期比、基本周期、偏心率和地面运动,按正交设计法设计了16个计算模型,采用MATLAB计算软件编程对平—扭耦合结构的动力时程分析进行了精确计算,计算结果表明振型参数和各个模态的各个响应分量的相对大小有很强的相关性,从而采用振型参数可控制振型每一个响应分量的误差,振型参与系数比可控制某一振型整体对结构响应的贡献大小,通过这两个参数可更好的控制模态选取,特别是对于复杂高层结构的意义更为明显.

基于桥梁系数的非线性静力分析方法评估

以桥梁系数作为参照标准,分别采用真实地震波反应谱和设计反应谱作为地震需求,对比分析了4种非线性静力方法(承载力反应谱法、N2法、改进的模态Pushover分析法和自适应承载力反应谱法)对钢筋混凝土连续桥梁结构的计算准确性。研究表明:随着地震强度的增大,4种非线性静力分析方法得到的计算结果逐渐接近于非线性动力分析的计算结果;对于采用真实地震波的情况,N2法给出了最接近动力分析的结果,而对于采用设计反应谱的情况,4种非线性静力分析方法得到的结果之间差别非常小。

基于向量式结构力学的结构非线性静力分析

向量式结构力学是基于向量力学提出的广义而系统化的结构数值分析理论,特别适合求解非线性、大变形及不连续问题。本文基于向量式结构力学基本原理建立了桁架结构非线性静力分析方法,给出详细的计算公式和计算步骤。给出三个数值算例,通过与ANSYS计算结果的对比分析,验证了向量式结构力学对非线性静力分析的适用性和精度。

弹塑性接触问题的非光滑非线性方程组方法

将求解三维弹性摩擦接触问题的非光滑非线性方程组方法推广到弹塑性(Mises材料)情形,提出了两种应用方法:一种是将非光滑非线性方程组方法和求解弹塑性问题常用的Newton-Raphson迭代方法结合起来;另一种是将问题写成统一的非光滑非线性方程组,直接求解。数值算例验证了两种方法的有效性,并进行了结果比较。

结构高度对静力弹塑性分析结果的影响

简要介绍了静力弹塑性分析方法(Pushover法)的原理、计算步骤和影响分析结果的主要因素,并通过实例比较了pushover分析结果与非线性动力分析结果,分析了高度、荷载分布模式因素对分析结果的影响。

框架-剪力墙结构静动力弹塑性分析

基于退化三线性恢复力模型,建立了框架-剪力墙结构的非线性地震反应分析模型。采用非线性分析程序IDARC2D 6.1对三个典型的10层不同剪力墙数量的框架-剪力墙结构进行了地震反应分析研究,探讨了结构在几种侧向分布力下的推覆反应和在水平地震作用下的动力时程反应。计算结果表明,不同水平荷载分布模式对结构的推覆曲线影响较大,同时表明剪力墙数量的不同对结构的振动特性和地震反应均有一定的影响。

某体育场钢结构屋盖稳定及静力弹塑性性能分析

某体育场屋盖采用主次梁桁架形式,其平面投影是内侧为椭圆、外侧为正圆的开口环状。屋盖内环采用拉索悬挂,外环支撑于看台立柱上。主要分析屋盖自身的稳定性及竖向力作用下的静力弹塑性性能,判断各主要杆件的屈曲顺序及罕遇地震作用下塑性铰分布发展状态。分析结果表明,早期屈曲失稳及早期塑性铰分布均发生在屋盖内外环向次要构件上,这种主次桁架形式的屋盖不同于网架或网壳体系的屋盖,其自身的整体稳定性及抗震性能较好。

基于网络的结构协同弹塑性分析方法的研究

研究了基于网络的结构协同分析方法,包括总刚度矩阵形成、迭代计算方案、程序调控及通讯方案的研究。通过面向对象语言编制基于Internet的结构协同分析软件CSAS。该软件由主机结构计算程序、主机通讯程序、子机控制程序和子机通讯程序四个部分程序组成,通过联网通讯实现程序间实时信息传递。本文以4层框架剪力墙结构与60层框架剪力墙结构进行静力弹塑性分析为例,划分多个子结构,采用CSAS控制多部计算机联网协同计算,并与结构整体分析的结果进行对比,分析结果对比验证了基于网络的结构协同弹塑性分析方法的有效性。

多层多跨预应力混凝土框架结构弹塑性静、动力分析

目前对预应力混凝土框架结构抗震能力的理解多是基于单跨预应力混凝土框架的低周反复荷载试验或振动台试验。然而,多跨预应力混凝土框架结构耗能机制和薄弱部位与单跨框架结构不尽相同。本文分别采用弹塑性动、静力分析方法(时程分析方法、Pushover分析方法)对一榀多跨部分预应力混凝土框架结构的抗震能力和屈服机制进行了分析研究,并通过对两种分析结果的比较验证了Pushover分析方法的可靠性。