1 工程概況

歐亞大觀商都，位于濟(jì)南大觀區(qū)，地理位置優(yōu)越。并劃分為5個(gè)抗震單元。本文主要介紹第一抗震單元，該工程地下三層，地面上結(jié)構(gòu)22層。該工程為典型的框筒結(jié)構(gòu)。框筒結(jié)構(gòu)即是在框架結(jié)構(gòu)中，設(shè)置部分剪力墻，使框架和剪力墻兩者結(jié)合起來，取長補(bǔ)短，共同抵抗水平荷載，這就是框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。整體建筑主要由幾大框筒承擔(dān)重量，單元內(nèi)的墻體不起承重作用，真正的活性建筑，墻體可以隨意改變，甚至整層都可以隨意間隔。這是現(xiàn)在最先進(jìn)的結(jié)構(gòu)。

圖a 抗震單元的劃分示意圖

2 PUSHOVER分析法介紹

PUSHOVER分析法(靜力彈塑性分析)，是抗震性能分析的重要方法之一，是將非線性靜力計(jì)算結(jié)果與彈性反應(yīng)譜緊密結(jié)合在一起，用靜力的方法來預(yù)測結(jié)構(gòu)在地震作用下的動(dòng)力反應(yīng)和抗震性能。PUSHOVER分析法在基于性能的地震設(shè)計(jì)中，得到了廣泛的研究與應(yīng)用，現(xiàn)在普遍使用的軟件如PKPM系列，MIDAS，SAP2000，ETABS都有靜力彈塑性分析的功能。用靜力彈塑性方法不僅可以簡化結(jié)構(gòu)的抗震分析，還可以了解結(jié)構(gòu)在側(cè)向荷載下的許多性能。由于建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的變形值一般能夠很好的體現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的性能裝抗，因此建筑結(jié)構(gòu)性能與結(jié)構(gòu)的變形關(guān)系比其受力的關(guān)系更加密切。因此，目前基于性能抗震設(shè)計(jì)方法的研究可歸結(jié)為基于結(jié)構(gòu)位移(或變形)抗震設(shè)計(jì)方法。

結(jié)構(gòu)荷載—位移曲線

通過PUSHOVER分析進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震性能評估的基本思路如下:(1)建立PUSHOVER曲線;(2)選擇用于評估的地震水準(zhǔn);(3)選擇用于評估的性能水準(zhǔn);(4)為各個(gè)性能水準(zhǔn)確定容許水準(zhǔn);(5)采用特定的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震能力的評估。

PUSHOVER曲線，即荷載-位移曲線，通常表現(xiàn)為側(cè)向總剪力與頂點(diǎn)側(cè)向位移的關(guān)系。建立PUSHOVER曲線一般經(jīng)歷四步:建立結(jié)構(gòu)模型，確定構(gòu)件的力-變形關(guān)系確定荷載模型，施加重力荷載及側(cè)向荷載;選擇控制位移;進(jìn)行PUSHOVER分析。

3 數(shù)值模擬

本論文主要使用了最常用的pkpm中SATWE計(jì)算，PUSH功能進(jìn)行該模型的PUSHOVER分析，主要研究了荷載位移曲線及推覆分析。

3.1 SATWE彈塑性分析過程圖 圖1

圖1 彈塑性分析過程圖

3.2 主樓層荷載位移曲線 圖2

圖2 主樓層位移曲線

4 結(jié) 論

PUSHOVER分析法優(yōu)點(diǎn):方法簡單，便于理解，與動(dòng)力時(shí)程分析法比較，PUSHOVER分析法概念清晰，實(shí)施相對簡單，能讓設(shè)計(jì)人員在一定程度上了解結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下的反應(yīng)，從而找到薄弱環(huán)節(jié)，從而完善抗震設(shè)計(jì)。不足，是與實(shí)際大震動(dòng)發(fā)應(yīng)有差異，只能定性的進(jìn)行計(jì)算和整體把握，不能作為大震設(shè)計(jì)的參考。PUSHOVER方法受很多因素影響，比如對恢復(fù)力模型、滯回參數(shù)、加載路徑、場地條件以及地震荷載的往復(fù)性等。PUSHOVER分析法對單一振型起控制作用的結(jié)構(gòu)分析結(jié)果比較準(zhǔn)確，但對需要考慮高階振型和地震扭轉(zhuǎn)耦合效應(yīng)的高層和不對稱結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果誤差較大。

[1]北京金土木軟件技術(shù)有限公司，Pushover分析在建筑工程抗震設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[2]陸新征，建筑抗震彈塑性分析，中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[3]楊桂通，彈塑性力學(xué)引論(第2版)，清華大學(xué)出版社，2013.