三维钢筋混凝土高层框架结构Pushover分析方法的保证率研究

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近年来,国内外许多学者对于基于性能抗震设计理论的核心方法的Pushover分析方法做了许多的拓展研究,以期该方法得到进一步的推广,也取得了一定的成果,这其中就包括对高层结构的Pushover分析研究。但是目前看来,高层结构的Pushover分析研究仍旧有很多不足和弊端,仍然有很多的问题需要解决,譬如如何考虑现浇楼板和楼梯建模对分析结果的影响、如何考虑地震的随机性和不确定性等一系列的不稳定因素。所以,高层结构的确定性Pushover分析方法还是很有必要对其进行多方面的研究。本文一开始就列举了国内外关于Pushover分析方法以及高层结构Pushover分析的研究现状,并且着重介绍了Pushover分析方法的基本理论、不同侧向力分布载模式和SA02000程序关于Pushover的分析,还提出了Pushover实际需求谱分析方法的基本原理和一般步骤。接着,通过数值模拟分析来详细介绍了一般多层框架结构和高层框架结构Pushover分析方法的异同点,以及考虑现浇楼板和楼梯建模对高层框架结构Pushover分析的影响。然后为了能更准确地进行高层结构的Pushover分析,本文还介绍了考虑高阶振型的Pushover分析方法,其中利用了Mat Lab软件编程和SAP2000程序相结合,实现了本文高层框架结构Pushover分析方法的MPA法侧向力加载模式。并讨论了不同的加载模式对于高层框架结构Pushover分析的优劣性。最后利用了一个10层三维高层框架模型,系统地分析了三维高层框架结构在各类场地条件下的确定性Pushover分析和Pushover实际需求谱分析的顶点位移。再统计出两者的相互关系,根据统计结果得出确定性三维高层框架结构Pushover分析方法的保证率和适用性。最终结果显示:当结构在地震作用下的变形进入弹塑性状态,则高层结构确定性Pushover分析方法的保证率较高,即高层结构Pushover分析方法得出的结果是可靠的;若在地震作用下,结构的变形始终是弹性的状态,则高层结构Pushover分析方法结果保证率较低,分析出来的结果是不安全的。综上所述,三维高层框架结构Pushover分析方法是一种弹塑性分析方法,不适用于静力弹性分析。
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