结构弹塑性分析及薄弱层弹塑性变形验算

1、结构弹塑性分析及薄弱层弹塑性变形验算5.5.1高层建筑混凝土结构进行弹塑性计算分析时，可根据实际工程情况 采用静力或动力时程分析方法，并应符合下列规定：1当采用结构抗震性能设计时，应根据本规程第3.11节的有关规定预定 结构的抗震性能目标；2梁、柱、斜撑、剪力墙、楼板等结构构件，应根据实际情况和分析精 度要求采用合适的简化模型；3构件的几何尺寸、混凝土构件所配的钢筋和型钢、混合结构的钢构件 应按实际情况参与计算；4应根据预定的结构抗震性能目标，合理取用钢筋、钢材、混凝土材料 的力学性能指标以及本构关系。钢筋和混凝土材料的本构关系可按现行 国家标准混凝土结构设计规范GB 50010的有关规定采用

2、；5应考虑几何非线性影响；6进行动力弹塑性计算时，地面运动加速度时程的选取、预估罕遇地震 作用时的峰值加速度取值以及计算结果的选用应符合本规程第4.3.5条 的规定；7应对计算结果的合理性进行分析和判断。5.5.2在预估的罕遇地震作用下，高层建筑结构薄弱层倍B位）弹塑性变形 计算可采用下列方法：1不超过12层且层侧向刚度无突变的框架结构可采用本规程第5.5.3条 规定的简化计算法；2除第1款以外的建筑结构可采用弹塑性静力或动力分析方法。5.5.3结构薄弱层倍B位）的弹塑性层间位移的简化计算，宜符合下列规 定：1结构薄弱层倍B位）的位置可按下列情况确定：1）楼层屈服强度系数沿高度分布均匀的结构，

3、可取底层； 2）楼层屈服强度系数沿高度分布不均匀的结构，可取该系数最小的楼层倍B位）和相对较小的楼层，一般不超过23处。2弹塑性层间位移可按下列公式计算：场 P 知（5r 5. 3-1） 或知=心吟=.（5.5- 3-2）式中：A%弹塑性房间位移（mm）；Aux层间屈服位移（mm）k楼层越性系数普皿罕遇地震作用下按瘴性分析的层间位移（mm九 计算时，水平地震影响系数最大值应按本规程表 4& 7-1采用彳*%弹塑性位移增大系数，当薄弱层（部位）的屈服强度系数不小于相邻层（部位）该系数平均值的 0.8时，可按表5.5.3采用；当不大于该平均值 的03时】可按表内相应数值的L5倍采用|其 他情况可采

4、用内插法取值#&一-楼层屈服强度系数.来 3堵构的弹塑性位移增大系敷00. S0. 4-0-3i.a2. 02.2条文说明5.5结构弹塑性分析及薄弱层弹塑性变形验算5.5.1本条为新增条文。对重要的建筑结构、超高层建筑结构、复杂高层建筑结构进行弹塑性计算分析，可以分析结构的薄弱部位、验证结构的 抗震性能，是目前应用越来越多的一种方法。在进行结构弹塑性计算分析时，应根据工程的重要性、破坏后的危害性 及修复的难易程度，设定结构的抗震性能目标，这部分内容可按本规程 第3.11节的有关规定执行。建立结构弹塑性计算模型时，可根据结构构件的性能和分析精度要求， 采用恰当的分析模型。如梁、柱、斜撑可采用一维

5、单元；墙、板可采用 二维或三维单元。结构的几何尺寸、钢筋、型钢、钢构件等应按实际设 计情况采用，不应简单采用弹性计算软件的分析结果。结构材料（钢筋、型钢、混凝土等）的性能指标（如弹性模量、强度取值等） 以及本构关系，与预定的结构或结构构件的抗震性能目标有密切关系， 应根据实际情况合理选用。如材料强度可分别取用设计值、标准值、抗拉极限值或实测值、实测平均值等，与结构抗震性能目标有关。结构材 料的本构关系直接影响弹塑性分析结果，选择时应特别注意；钢筋和混 凝土的本构关系，在现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010 的附录中有相应规定，可参考使用。结构弹塑性变形往往比弹性变形大很多，考虑结构几何非线性进行计算 是必要的，结果的可靠性也会因此有所提高。与弹性静力分析计算相比，结构的弹塑性分析具有更大的不确定性，不 仅与上述因素有关，还与分析软件的计算模型以及结构阻尼选取、构件 破损程度的衡量、有限元的划分等有关，存在较多的人为因素和经验因 素。因此，弹塑性计算分析首先要了解分析软件的适用性，选用适合于 所设计工程的软件，然后对计算结果的合理性进行分析判断。工程设计 中有时会遇到计算结果出现不合理或怪异现象，需要结构工程师与软件 编制人员共同研究解决。5.5.2本条规定了进行结构弹塑性分析的具体方法。本次修订取消了02