第 4 章 静 力 弹 塑 性 分 析 原 理4.1 概要4.1.1 非线性分析的目的非线性抗震分析方法可分为非线性静力分析方法和非线性动力分析方法。非线性动力分析方法可以认为是比较准确的方法，但是因为分析时间较长并对技术人员理论水准有较高的要求，所以在实际工程上的普及应用受到了限制。相反静力分析方法虽然在反映结构动力特性方面有所不足，但是因为计算效率较高和操作简单、理论概念清楚等原因被广阔设计人员所普遍使用。静 力 弹 塑 性 分 析 又 被 称 为Pushover 分 析 ， 是基 于 性 能 的 抗 震 设 计(Performance-Based Seismic Design, PBSD) 中最具代表性的分析方法。所谓基于性能的抗震设计是以某种目标性能(target performance) 为设计控制目标，而不是单纯的满足法律规范要求的极限承载能力的设计方法。其步骤是先根据法律规范要求进行抗震分析和构件设计，然后通过Pushover 分析获得结构的极限承载能力，最后通过非线性位移结果评价结构是否满足目标性能要求。目前法律规范中推举的基底剪力法和反应谱分析方法均为弹性分析方法，其评价标准是地震作用下的抗力不小于地震作用下产生的内力，这些方法也被称为基于荷载的设计方法。而基于性能的设计方法则是使用与结构损伤直接相关的位移来评价结构的变形能力( 耗能能力) ，所以又被称为基于位移的设计(displacement-based design) 方法。通过Pushover 分析可得如图4.1.1 所示的荷载- 位移关系曲线( 能力谱) ，根据结构耗能情况可得到非线性需求谱。能力谱与需求谱的交点就是结构对于地震作用的性能点(performance point)。性能点意味着结构对于地震作用所拥有的最大的非线性承载力和最大位移，该点在控制目标性能范围内则表示该结构满足了性能要求。通过非线性分析可以了解结构具有的的极限承载能力和安全度。图4.1.1 基于位移设计法的结构抗震性能评价4.1.2 静力弹塑性分析的抗震设计原理基于性能的抗震分析方法有下列四种。 线性静力分析法(Linear Static Procedure, LSP) 线性动力分析法(Linear Dynamic Procedure, LDP) 非线性静力分析法(Nonlinear Static Procedure, NSP) 非线性动力分析法(Nonlinear Dynamic Procedure, NDP) 其中Pushover 分析方法属于非线性静力分析法，又被称为塑性铰分析法。该分析方法主要被应用于受高阶振型和动力特性影响较小的结构。Pushover 分析就是根据指定的加...
