欧亚商都大厦的PUSHOVER分析

1 工程概况

欧亚大观商都，位于济南大观区，地理位置优越。并划分为5个抗震单元。本文主要介绍第一抗震单元，该工程地下三层，地面上结构22层。该工程为典型的框筒结构。框筒结构即是在框架结构中，设置部分剪力墙，使框架和剪力墙两者结合起来，取长补短，共同抵抗水平荷载，这就是框架-剪力墙结构体系。整体建筑主要由几大框筒承担重量，单元内的墙体不起承重作用，真正的活性建筑，墙体可以随意改变，甚至整层都可以随意间隔。这是现在最先进的结构。

图a 抗震单元的划分示意图

2 PUSHOVER分析法介绍

PUSHOVER分析法(静力弹塑性分析)，是抗震性能分析的重要方法之一，是将非线性静力计算结果与弹性反应谱紧密结合在一起，用静力的方法来预测结构在地震作用下的动力反应和抗震性能。PUSHOVER分析法在基于性能的地震设计中，得到了广泛的研究与应用，现在普遍使用的软件如PKPM系列，MIDAS，SAP2000，ETABS都有静力弹塑性分析的功能。用静力弹塑性方法不仅可以简化结构的抗震分析，还可以了解结构在侧向荷载下的许多性能。由于建筑结构在地震作用下的变形值一般能够很好的体现建筑结构的性能装抗，因此建筑结构性能与结构的变形关系比其受力的关系更加密切。因此，目前基于性能抗震设计方法的研究可归结为基于结构位移(或变形)抗震设计方法。

结构荷载—位移曲线

通过PUSHOVER分析进行结构抗震性能评估的基本思路如下:(1)建立PUSHOVER曲线;(2)选择用于评估的地震水准;(3)选择用于评估的性能水准;(4)为各个性能水准确定容许水准;(5)采用特定的方法进行结构抗震能力的评估。

PUSHOVER曲线，即荷载-位移曲线，通常表现为侧向总剪力与顶点侧向位移的关系。建立PUSHOVER曲线一般经历四步:建立结构模型，确定构件的力-变形关系确定荷载模型，施加重力荷载及侧向荷载;选择控制位移;进行PUSHOVER分析。

3 数值模拟

本论文主要使用了最常用的pkpm中SATWE计算，PUSH功能进行该模型的PUSHOVER分析，主要研究了荷载位移曲线及推覆分析。

3.1 SATWE弹塑性分析过程图 图1

图1 弹塑性分析过程图

3.2 主楼层荷载位移曲线 图2

图2 主楼层位移曲线

4 结 论

PUSHOVER分析法优点:方法简单，便于理解，与动力时程分析法比较，PUSHOVER分析法概念清晰，实施相对简单，能让设计人员在一定程度上了解结构在强震作用下的反应，从而找到薄弱环节，从而完善抗震设计。不足，是与实际大震动发应有差异，只能定性的进行计算和整体把握，不能作为大震设计的参考。PUSHOVER方法受很多因素影响，比如对恢复力模型、滞回参数、加载路径、场地条件以及地震荷载的往复性等。PUSHOVER分析法对单一振型起控制作用的结构分析结果比较准确，但对需要考虑高阶振型和地震扭转耦合效应的高层和不对称结构的分析结果误差较大。

[1]北京金土木软件技术有限公司，Pushover分析在建筑工程抗震设计中的应用，中国建筑工业出版社，2010.

[2]陆新征，建筑抗震弹塑性分析，中国建筑工业出版社，2009.

[3]杨桂通，弹塑性力学引论(第2版)，清华大学出版社，2013.