PUSHOVER分析在框架结构中的应用_张松

M i das进行P ushover分析的总结 1.1版-----完全是个人体会，有所错误在所难免一．不得不说的基本概念1．P ushover是什么和前提条件P ushover也叫推倒分析，是一种静力弹塑性分析方法，或者叫非线性静力分析方法，在特定前提下，可以近似分析结构在地震作用下的性能变化情况。

给桥梁用某种方式，比如墩顶集中力方式，施加单调增加的荷载，相应的荷载位移关系就会呈现明显的非线性特征。

这里可以认为IO是处在正常使用状态，LS为承载能力极限状态，CP是完全倒塌破坏。

从IO开始结构开始进入弹塑性状态，在LS前结构的损伤尚可修复，且结构整体是安全的，而越过LS 损伤就难以修复了，但是CP前还不至于倒塌。

设计中对于不同构件或部位，在特定地震作用下，其性能要求是不一样的。

而特定的前提很明确，就是在整个地震反应时程中，结构反应由单一振型控制，在《公路桥梁抗震细则》（以下简称《细则》）中，认为常规桥梁中的规则桥梁都满足这一条件（条文说明 6.3.4），因此E1地震可以采用简化反应谱方法，也可用一般的多振型反应谱方法，E2则用Pus hover。

2．P ushover的分析目的在E2地震作用下，《细则》要求：可见，对于规则桥梁，只需要检算墩顶位移就可以了。

对于单柱墩，容许位移可按7.4.7条推荐的公式进行计算，而双柱墩按7.4.8条要求进行Pus hover分析根据塑性铰的最大容许转角（7.4.3）得到。

而无论是7.4.3还是7.4.7都要用到Φy和Φu，对于圆形或者矩形截面可按附录B计算，而特殊的截面，可按7.4.4和7.4.5的要求计算。

计算方法可以自己编程实现，也可用现成的软件如R es ponse2000等来作为工具。

而对于在特定的E2地震作用下，墩顶的位移，都需要用P ushover的能力谱法得到。

所以Pus hover的目的一个是画出荷载位移曲线后，找到塑性铰达到最大容许转角时的曲线点，计算出墩顶容许位移，第2个目的是应用能力谱法，找到性能点，得到E2地震作用下，墩顶的位移。

既有钢筋混凝土框架结构的Pushover分析——基于不同施工质量状况林君【摘要】通过工程具体实例,对典型的既有钢筋混凝土框架结构进行抗震鉴定,根据现场对整体结构的实际检测结果并利用迈达斯系列软件Midas Building对其进行多遇地震作用下的弹性分析及罕遇地震作用下的Pushover分析,得到其在弹塑性阶段的地震反应特征.分析比较了既有钢筋混凝土框架结构在框架柱、梁构件两端箍筋间距满足与不满足(实测箍筋间距较设计偏大)设计要求的情况下两种模型的不同计算结果,进一步表明房屋施工质量缺陷对结构自身抗震性能存在不可忽略的影响,同时也为主体结构下一步的维修加固提供了真实、有效的数据分析结果及理论计算依据.【期刊名称】《福建建筑》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】5页(P50-54)【关键词】框架结构;施工质量;抗震性能设计;弹塑性分析【作者】林君【作者单位】福建省建筑科学研究院福建福州350025;福建省绿色建筑技术重点实验室福建福州350025【正文语种】中文【中图分类】TU3随着人类经济、技术水平的不断提高，我们也在不断研究开发符合时代水平的抗震设计方法，但目前已有的抗震计算方法和抗震构造的相关措施，在结构遭遇罕遇地震情况下，仍很难保证“大震不倒”。

因此，正确了解结构在地震中的破坏状况，掌握结构在地震时的全过程反应，清楚结构的薄弱楼层和薄弱构件，这些关键问题的研究在抗震设计过程中显得非常重要。

因此，在设计新结构或鉴定加固既有建筑的过程中，基于建筑结构的非线性特性来分析和追踪结构在地震发生时响应的全过程，有利于工程师们及时发现实际过程中结构抗震的薄弱楼层和构件，这种分析方法是一种极具效力检验结构遭遇地震所能抵抗倒塌能力的有效方法。

本文将通过对一栋既有钢筋混凝土框架结构进行抗震鉴定，通过非线性分析，得出其在罕遇地震作用下，在不同施工质量状况下的结构响应，为结构的进一步加固维修提供理论依据。

文章编号:1003-1375(2008)04-0025-06Pushover 分析方法的发展及其在桥梁结构中的应用盛光祖(同济大学桥梁工程系,上海　200092)摘要:非线性静力分析方法(Pushover 分析方法)可以较好地检验结构的变形能力,找到结构的薄弱环节,控制强烈地震作用下结构破坏程度,对工程设计有很强的指导意义。

但目前Pushover 分析方法的种类很多,各自有着不同的优缺点和适用范围,针对桥梁结构,阐述静力非线性分析方法(Pushover )的原理及其研究发展概况,评述了各种Pushover 方法的优缺点,并分析了Pushover 方法用于桥梁结构的基本原理和评价方法,指出Pushover 方法用于桥梁结构存在的问题。

关键词:Pushov er 分析方法;非线性动力分析;桥梁结构;评价方法中图分类号:P315.9 文献标识码:A0　引言结构在地震作用下的弹塑性分析方法,目前主要向基于性能设计的方向发展,其中尤以非线性动力时程分析及非线性静力分析方法最具代表性。

非线性动力分析可以全过程的了解结构的破坏过程及屈服机制,发现结构的薄弱环节,是对结构进行非线性分析的最有效方法。

但该方法计算非常耗时,输入输出较为繁琐,对于日常工程设计而言不是很合适。

非线性静力分析方法(Pushover 分析方法)是一种将地震荷载等效成侧向荷载,通过对结构施加单调递增水平荷载来进行分析,主要研究结构在地震作用下进入塑性状态时的非线性性能。

Pushover 方法可以较好地检验结构的变形能力,找到结构的薄弱环节,控制强烈地震作用下结构破坏程度,对工程设计有很强的指导意义,并且有重大的社会效益和经济效益,因此在近些年来得到各国学者的推崇[1～3]。

1　Pushover 分析方法的研究发展概况1.1　传统Pushover 分析方法Pushover 分析方法产生于20世纪50年代,它是在基于位移或性能的基础之上发展起来的。

浅谈结构非线性静力分析法之Pushover分析法摘要：结构抗震设计方法较多，静力非线性分析法是比较成熟的一种，我国已普遍采用，本人对Pushover分析法进行了详细的剖析。

关键字：抗震设计、静力非线性分析法、Pushover分析法Abstract: the seismic design method of structure is more, static nonlinear analysis method is a more mature, has been commonly used in our country, I for the Pushover method were analyzed in detail.Keywords: seismic design, non-linear static analysis method, Pushover analysis methodPushover 分析法在国外应用较早，上世纪80年代初期在一些重要的刊物上就有论文采用过这种方法。

进入90年代以后，国际抗震工程界提出了基于性能的抗震设计（PBSD）的新概念，这个概念的提出成为了工程抗震发展史上的一个重要的里程碑。

Pushover 分析法作为实现基于性能的抗震设计的重要方法，其研究逐渐深入，应用也逐渐得到推广。

该方法引入我国后，很快得到了大家的普遍重视与应用。

在我国《建筑抗震设计规范》的修订过程中，有些专家就提出了将Pushover 分析法引入规范的想法，只是最后在提法上明确没有采用这个词。

Pushover分析法的早期形式是“能力谱方法”(Capacity Spectrum Method CSM)，基于能量原理的一些研究成果，试图将实际结构的多自由度体系的弹塑性反应用单自由度体系的反应来表达，初衷是建立一种大震下结构抗震性能的快速评估方法。

从形式上看，这是一种将静力弹塑性分析与反应谱相结合、进行图解的快捷计算方法，它的结果具有直观、信息丰富的特点。

Push-over方法的理论与应用专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。

文档全文可编辑，以便您下载后可定制修改，请依据实际需要进行调整和使用，感谢!同时，本团队为大家提供各种类型的经典资料，如办公资料、职场资料、生活资料、进修资料、教室资料、阅读资料、知识资料、党建资料、教育资料、其他资料等等，想进修、参考、使用不同格式和写法的资料，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!And, this store provides various types of classic materials for everyone, such as office materials, workplace materials, lifestyle materials, learning materials, classroom materials, reading materials, knowledge materials, party building materials, educational materials, other materials, etc. If you want to learn about different data formats and writing methods, please pay attention!Push-over方法的理论与应用Push-over方法是一种常用于结构抗震性能评估和设计的分析方法，它通过模拟结构在地震作用下的非线性行为，为工程师提供了便捷且较准确的结构性能分析工具。

于Pushover 原理的框架结构抗震性能分析吴小平广州大学土木工程学院广东广州 510006摘要：Pushover 分析能够结合静力弹塑性分析与反应谱分析，是一种基于位移设计的抗震设计方法。

本文首先详细论述了 Pushover 分析的基本原理，解释了如何得到需求谱、能力谱及性能点等，然后利用 SAP2000 进行框架结构的 Pushover 分析，设置塑性铰，选择侧向加载模式，确定分析工况。

计算结果表明，塑性铰的出现顺序符合“强柱弱梁”的概念设计；当框架处于性能点时，结构处于“直接使用”性能状态，满足荷载工况下的期望的能力目标。

关键词：Pushover 分析；能力谱；需求谱；性能点引言Pushover分析是一种基于位移的抗震设计方法，能校核在多遇地震作用下结构的弹性设计，也能判断在罕遇地震作用下结构的破坏机制，找到出现破坏的位置，在不改变整体结构性能的基础上，设计者对薄弱环节进行加固，也能达到预期的功能设计[1]。

本文主要介绍了Pushover分析的基本原理，并结合一个钢筋混凝土结构进行分析。

一、Pushover分析的基本原理Pushover分析是通过对结构施加指定模式的荷载将结构推覆至某个特定的目标位移，得到基底剪力与顶点位移的关系，根据公式将基底剪力与顶点位移的关系转换成谱加速度与谱位移的关系，结合规范的加速度反应谱，得到弹塑性反应谱，由能力谱与需求谱的曲线得到性能点，利用性能点判断结构的抗震能力。

1、建立基底剪力-位移曲线在Pushover分析中，将指定荷载模式成比例沿着建筑结构高度方向施加，可以得到基底剪力与顶点位移的关系，即基底剪力-位移曲线。

2、建立能力谱曲线对于结构响应以第一振型为主的建筑结构，可以用等效单自由度结构体系代替原结构体系，因而可以通过下列的公式1及公式2将基底剪力与顶点位移的关系转换成谱加速度与谱位移的关系，即能力谱曲线。

根据参考文献，转换公式为：（1）（2）上式中为总的等效荷载代表值，为第一振型顶点的幅值，为第一振型质量系数，为第一振型参与系数，为第层的质量，为第一振型质点振幅。

静力弹塑性Pushover分析方法在高层建筑结构中的应用共3篇静力弹塑性Pushover分析方法在高层建筑结构中的应用1静力弹塑性Pushover分析方法是一种在高层建筑结构中广泛应用的结构分析方法，它可以用于评估建筑物的破坏机制和耐震性能，并为施工和维护提供有用的指导和建议。

本文将详细介绍该方法的原理和应用。

Pushover分析方法基于弹塑性理论，可以很好地模拟结构的非线性特性，并预测其塑性极限以及峰值位移。

该方法在分析中采用了非常简便的工具，比如一维曲线（Capacity Curve）和位移时程，因此可以更好地理解分析结果。

Pushover分析方法通常在进行性能评估时使用，其主要目标是确定结构的破坏机制。

该方法通常包括以下步骤：1.建立结构的有限元模型在进行Pushover分析之前，需要建立结构的有限元模型。

有限元模型必须准确地描述结构的几何形状、材料属性和边界条件。

通常情况下，有限元模型是由保密的BUILDING INFORMATION MODELING（BIM）或其他建模软件生成。

2.确定结构的荷载模型在确定荷载模型时，需要考虑结构所受的地震、风荷载和重力荷载等因素。

在进行Pushover分析之前，需要将自重和其它固定荷载先施加在结构上，然后再考虑施加的横向载荷。

3.确定分析属性分析属性是指用于模拟结构响应的材料模型、纵横向构型变化以及分析强度等因素。

静力弹塑性Pushover分析采用材料的弹性模量及屈服强度，在结构滞回曲线上用刚度和残余形变表达了结构的非线性本质。

4.进行Pushover分析进行Pushover分析时，需要使用一种称为Capacity Curve的曲线来描述结构的响应。

该曲线可以通过在结构中逐步增加侧向荷载来构建。

在每个荷载步长上，都会根据结构的强度、刚度和残留形变来计算结构的响应。

通过计算位移和弧度等参数，可以建立结构的Capacity Curve。

5.进行破坏模式分析通过Capacity Curve，可以确定结构的塑性极限和层间的响应状况。

Pushover分析原理与MIDAS_GEN计算实例科技论坛Pushover 分析原理与MIDAS/GEN 计算实例崔延卫李建新(河南省建筑设计研究院有限公司，河南郑州450014)作为结构抗震性能分析的重要方法之一，Pushover 分析将非线性静力计算结果与弹性反应谱紧密结合起来，用静力分析的方法预测结构在地震作用下的动力反应和抗震性能，在基于性能的抗震设计中得到了广泛的应用。

1Pushover 分析方法的基本原理Pushover 方法是近年来国内外应用较为广泛的一种地震反应静力弹塑性分析方法，利用静力弹塑性分析(Pushover Analysis)进行结构分析的优点在于:既能对结构在多遇地震下的弹性设计进行校核,也能够确定结构在罕遇地震下潜在的破坏机制,找到最先破坏的薄弱环节,从而使设计者仅对局部薄弱环节进行修复和加强,不改变整体结构的性能,就能使整体结构达到预定的使用功能。

对多遇地震的计算,可以与弹性分析的结果进行验证,看总侧移和层间位移角、各杆件是否满足弹性极限要求,各杆件是否处于弹性状态;对罕遇地震的计算,可以检验总侧移和层间位移角、各个杆件是否超过弹塑性极限状态,是否满足大震不倒的要求。

Pushover 方法没有严密的理论基础,它是基于以下两个假设[1]:a.假定结构的地震反应与某一等效的单自由度体系相关,这就意味着结构的地震反应仅由第一振型控制;b.在整个地震反应过程中，结构的形状向量保持不变。

显然,以上两个假设都不尽完善,侧向荷载的分布形式只与结构的基本自振周期和振型有关,没有考虑到结构高阶振型的影响;振型向量一般只凭经验假定,现阶段没有具体可行的办法,而振型向量选取的正确与否对结构特征参数的确定有较大的影响。

但经过大量的实验研究表明,对于地震反应由第一振型控制的多自由度结构,Pushover 方法可以很准确地预测结构的最大地震反应。

2Pushover 分析方法的实施步骤M IDAS/GEN 程序提供的静力弹塑性分析方法,基于两本手册[2]:美国技术应用委员会的《混凝土建筑抗震评估和修复》(ATC-40)和美国联邦紧急管理厅的《房屋抗震加固指南》(FEM A273/274)，其中混凝土塑性铰特性和性能指标来自于ATC-40,而静力弹塑性分析的具体方法则采用了ATC-40的能力谱法。

Pushover方法在桥梁结构抗震分析中的应用摘要：Pushover分析方法作为简化的抗震性能评估方法之一，近年来受到了广大学者和工程设计人员的关注。

相对于弹塑性时程分析方法，采用Pushover 分析方法计算结构的水平最大位移，过程简单，计算量小，且精度也符合工程需求。

本文以一钢筋混凝土连续刚构桥的例子说明Pushover分析方法在桥梁结构抗震分析中的应用。

关键词：Pushover桥梁结构分析Abstract：As a simplified method to evaluate structural seismic performance, pushover procedure is widely noted by many reseachers and engineers. Compared to nonlinear time-history analysis method, pushover procedure is more simple to computer the maximum displacement of structure, and the accuracy of results obtained by pushover procedure meets the demand of engineering. A reinforced concrete continuous rigid frame bridge is used to illustrate the process of evaluating the maximum displacement of structrue by pushover procedure.Keywords: Pushover analysis of bridge structure0 引言随着基于性能的抗震设计思想的提出和发展，Pushover分析方法越来越受到国内外广大学者的关注。

Pushover分析在建筑工程抗震设计中的应用B66Pushover分析的原理和实现方法概述基于性能的抗震设计师建筑结构抗震设计的一个新的重要发展，它的特点是：使抗震设计从宏观定性的目标想具体量化的多重目标过度，业主（设计者）可选择所需的性能目标；抗震设计中更强调实施性能目标的深入分析和论证。

有利于针对不用设防烈度、场地条件及建筑的重要性采用不同的性能目标和抗震措施，有利于建筑结构的创新。

基于性能的抗震设计理论是抗震设计理论的又一次重大变革，是一种发展方向。

作为抗震性能分析的重要方法之一，Pushover分析将非线性静力计算结果与弹性反应谱紧密结合起来，用静力分析的方法来预测结构在地震作用下的动力反应和抗震性能，在基于性能的勘正设计中，得到了广泛的研究与应用。

结构性能的检查方法为了分析建筑结构在给定水准地震作用下的性能，可以采用的分析方法有：静力弹性分析、动力弹性分析、非线性静力弹塑性分析、非线性动力弹塑性分析。

前面两类分析方法是目前广泛采用的、简便易于实施的分析方法，比如倭国规范中详细规定的底部剪力法、振型分解反应谱法及弹性时程分析方法。

然而，这些常规的分析方法无法反映建筑结构在强震作用下的弹塑性受力性能。

于是，非线性弹塑性分析相关理论的研究引起了广大科研工作者的重视。

非线性动力弹塑性分析，比如动力弹塑性时程分析，虽然被认为是一种非常可靠的分析方法，但是由于其分析技术复杂、计算工作量大，通常用于理论研究中，在工程界的应用尚不普及。

不过，一些优秀的抗震性能评估软件，比如Perform-3D，已实现讲这一复杂分析技术应用于工程实践中。

非线性静力弹塑性分析，即Pushover分析，是近年来较为流行的结构抗震性能评估方法，也是本书介绍的重点。

Pushover分析的有点在于：既能对结构在多遇地震下的弹性设计进行校核，也能够确定结构在罕遇地震下潜在的破坏机制，找到相应的薄弱环节，从而使设计者可以对局部薄弱环节进行修复和加强，是整体结构达到预定的使用功能。

浅谈静力弹塑性分析（Pushover ）的理解与应用摘要：本文首先介绍采用静力弹塑性分析（Pushover ）的主要理论基础和分析方法，以Midas/Gen 程序为例，采用计算实例进行具体说明弹塑性分析的步骤和过程，表明Pushover 是罕遇地震作用下结构分析的有效方法。

关键词：静力弹塑性 Pushover Midas/Gen 能力谱 需求谱 性能点一、基本理论静力弹塑性分析方法，也称Pushover 分析法，是基于性能评估现有结构和设计新结构的一种静力分析方法，在一定精度范围内对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性变形分析。

简要地说，在结构计算模型上施加按某种规则分布的水平侧向力或侧向位移，单调加荷载（或位移）并逐级加大；一旦有构件开裂（或屈服）即修改其刚度（或使其退出工作），进而修改结构总刚度矩阵，进行下一步计算，依次循环直到控制点达到目标位移或建筑物倾覆为止，得到结构能力曲线，之后对照确定条件下的需求谱，并判断是否出现性能点，从而评价结构是否能满足目标性能要求。

Pushover 分析的基本要素是能力谱曲线和需求谱曲线，将两条曲线放在同一张图上，得出交会点的位移值，同位移容许值比较，检验是否满足特定地震作用下的弹塑性变形要求。

能力谱曲线由能力曲线（基底剪力-顶点位移曲线）转化而来（图1）。

与地震作用相应的结构基底剪力与结构加速度为正相关关系，顶点位移与谱位移为正相关关系，两种曲线形状一致。

其对应关系为：1/αG V S a =roofroof d X S ,11γ∆=，图1 基底剪力-顶点位移曲线转换为能力谱曲线其中1α、1γ、roof X ,1分别为第一阵型的质量系数，参与系数、顶点位移。

该曲线与主要建筑材料的本构关系曲线具有相似性，其实其物理意义亦有对应，在初始阶段作用力与变形为线性关系，随着作用力的增大，逐渐进入弹塑性阶段，变形显著增长，不论对于构件，还是结构整体，都是这个规律。

需求谱曲线由标准的加速度响应谱曲线转化而来。