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我国是一个多地震的国家,目前仍处于地震高发期,因而结构抗震性能的研究具有重要意义。近几年来,随着基于性能的抗震设计理念逐步被地震工程界认同,基于性能的抗震设计实用方法的研究已经发展成为当前研究的热点。结构的弹塑性反应分析方法是基于性能抗震设计中的一个重要环节,在已有的弹塑性反应分析方法中,弹塑性动力(时程分析)分析方法被认为是最为精确的一种方法。然而,由于其复杂性以及地震波选择、恢复力模型、结构计算模型等方面的不足,使其在工程中的推广受到限制。弹塑性静力分析(push-over)法是一种等效非线性的静力方法,是静力荷载增量法的改进方法。这种方法虽然不可能对抗震需求提供精确分析,但对结构的非弹性行为可以做出非常可靠的评估。
本文的研究内容属于工程结构抗震领域研究范畴。文中研究和讨论了建筑物在地震作用下的弹塑性静力及动力分析的原理、假定、实施步骤、各自的优缺点以及目前的发展状况和抗震性能评估原则。并通过国内计算软件PKPM对某高层建筑进行弹塑性静力分析和弹塑性动力分析,研究结构在地震作用下的反应。push-over分析和弹塑性时程分析方法比一般通用的振型分解反应谱抗震分析方法能够提供更合理,更符合实际的结果。两种方法计算结果比较得出,在多遇地震下结构的侧移曲线和层间侧移角曲线基本吻合,push-over方法得到的位移值要大一些,满足结构强度的要求;在罕遇地震下,最大位移曲线的形状基本相同,说明push-over方法能够较好地估计结构的整体和局部弹塑性变形。对于高层建筑结构,通过push-over分析和时程分析,可以比较准确地把握结构体系在多遇地震和罕遇地震下的结构安全度,是将来结构抗震性能设计的一个必要手段。本文的讨论研究为实际工程设计中采用上述两种方法时,提供一定的理论及数据分析结果。