高层建筑的改进Modal Pushover分析方法

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目前,静力弹塑性分析方法以其实用性较强的优点受到越来越多的关注,已经被列入《建筑结构抗震设计规范》作为结构弹塑性变形验算之一。本文首先概述了建筑结构的抗震设计思想、抗震分析、设计方法,接着介绍了静力弹塑性Pushover分析方法的国内外现状,对目前比较流行的几种Pushover方法进行了研究,指出其不足之处:这种方法很大程度上依赖于水平荷载分布模式,只考虑了对应基本振型的地震作用,忽略了高阶振型的影响。在实际的高层建筑结构中,结构的位移向量是由多阶振型共同决定的。尤其对于长周期结构,高阶振型对结构的地震作用效应是不可忽略的。其考虑与否直接影响Pushover分析结果的准确程度。鉴于此情况,本文采用了模态Pushover分析方法(MPA),并结合能力谱法对其进行改进。在本方法中,考虑了合理振型数的选择,采用了振型分解方法的基本原理,考虑强度折减的弹塑性反应谱,使分析结果更接近结构在大震作用下的实际性能。利用有限元分析软件SAP2000和ETABS针对二幢高层钢筋混凝土框架分别进行时程分析和Pushover分析及改进的MPA分析,算例表明由于改进的MPA方法考虑了高阶振型的影响,从而使其结果更准确。
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