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华中科技大学
硕士学位论文
Pushover分析法在框架结构中的适用性研究
姓名:林一杨
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:张耀庭
20090529
摘要
近年来,相继发生的地震灾害,给人类带来了巨大的人员伤亡和财产损失,这
促使工程界对已有的结构抗震设计方法进行反思和总结,一些新的设计方法和理论
被相继提出并逐步应用至工程实践中。Pushover 分析法正是在这种背景下,作为一
种结构静力弹塑性简化计算方法而得到了发展和应用。但该方法缺乏严谨的理论基
础,且分析结果受结构扭转效应和高阶振型等因素影响较大,其适用性和准确性有
待进一步研究。基于此,本文以框架结构为对象,对 Pushover 方法的适用性进行了
探讨。
本文采用五种侧向加载模式,并考虑 P-Delta 效应的影响,对三种不同高度的框
架结构进行 Pushover 分析,通过求解能力谱和需求谱,得到结构罕遇地震下的性能
点参数。并与非线性时程分析法在层间位移、最大楼层位移、层间剪力和塑性铰出
现顺序及分布状况等方面差异性进行对比分析,对 Pushover 法在框架结构的适应性
进行了综合评估。
本文框架结构的 Pushover 分析中,高阶振型和 P-Delta 效应的影响不显著,可以
忽略不计。对于低层框架结构,Pushover 法与时程分析法分析结果较为吻合,可得
到较高的精度;对于高层框架结构,Pushover 分析结果偏小于时程分析法结果,表
明该方法对结构的评估偏于保守,但通过选用适当的侧向荷载模式仍可对结构的综
合性能作出相对合理的评估。Pushover 法中不同的侧向加载模式下,结构反应的分
析结果存在较大的差别:均匀分布下结构基底剪力最大,倒三角分布和多振型分布
次之,指数分布较小;均匀分布下结构底部层间位移较大,上部较小,指数分布则
相反,倒三角分布和多振型分布介意上述两者之间。在 Pushover 分析过程中,可用
均匀分布和指数分布相结合来评估结构层间剪力,用倒三角分布和多振型分布来评
估结构的层间位移,最大楼层位移等。

关键词:框架结构 Pushover 分析法时程分析法适用性 P-Delta效应
I
Abstract
In recent years, earthquakes have occurred to bring about a huge human casualties
and property losses, which prompts the engineering to reflect and summarize the existing
seismic design method. And some new design methods and theories have been proposed
and gradually applied to engineering practice. Pushover Analysis Method has been widely
used as simplified calculation method for structure static elastic-plastic analysis. However,
the methods lacks of rigorous theoretical foundation, and the results of the analysis are
impacted by reversing effects of structure and high-level vibration mode. So the paper
discusses the applicability of Pushover Analysis Method in Frame Structures.
This paper analyses Frame Structures of three different height by Pushover Analysis
with five lateral load pattern , solves the Demand Spectrum and Capacity Spectrum, gets
the performance point of structure in rare earthquake. paring the differences in the
Story drift, maximum floor displacement, story shear and