G.17.4.2.1.3 定义侧向(推覆)荷载

对已直接引入建筑各构件非线性荷载‑变形特性的数学模型,施加单调递增的水平荷载以模拟地震作用下的惯性力,直至超过目标位移。

静态非线性推覆分析通常需要多个分析工况。第一个推覆荷载工况是施加到结构上的重力荷载。其余荷载工况可能以推覆荷载增量施加不同的侧向荷载,具体视情况而定。

一个推覆工况可从零初始状态开始,也可从前一推覆工况的计算结果开始。因此,重力荷载工况从零初始状态开始;第一个水平荷载工况从重力荷载工况结束状态开始,第二个水平荷载工况从第一个水平荷载工况结束状态开始,依此类推,直至超过目标位移。

侧向荷载应在正负两个方向施加,因为对于非对称结构,不同方向可能得到不同结果。

水平加载模式

水平荷载应按预先设定的模式施加,以反映结构在地震响应过程中水平惯性力的主要分布形式。

在进行推覆分析时,必须对结构施加指定分布形式的水平荷载。

通常,推覆荷载可按以下任意一种方式定义:

  1. 用户自定义静力荷载模式
  2. 用户自定义基底剪力,并按竖向进行分布

增量推覆荷载 ΔP 可采用以下两种方法之一计算:

  1. 1.由用户直接定义推覆荷载。即通过在节点上定义水平荷载,指定施加于结构的增量推覆荷载模式。
  2. 2.或或由用户定义基底剪力,并按第 1.4.1 节所述方法进行水平方向分配。各楼层水平荷载再除以荷载增量步数,得到实际的推覆荷载增量。计算公式为:

    ΔP = V/N

    where

    V
    =
    由用户定义的基底剪力分配得到的水平荷载
    N
    =
    荷载总步数

    在任意荷载步 i 下,作用于结构的实际荷载为:i = ΔPi = ΔP · Spi

    Spi
    =
    第 ith 次迭代的刚度参数;

    = 第 (i-1)th 次迭代时能力曲线的斜率 / 能力曲线初始斜率

    在线性阶段(即结构中所有构件均处于线弹性状态),刚度参数为 1.0。当任意构件进入非线性状态后,能力曲线斜率小于弹性阶段,刚度参数随之减小。因此,在任意荷载增量阶段,作用于非线性结构的实际水平荷载均小于线性阶段的对应值。