某噴煤主廠房靜力彈塑性分析

□文/杜學(xué)斌 張淵 趙海艷

某噴煤主廠房靜力彈塑性分析

□文/杜學(xué)斌 張淵 趙海艷

為校核結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理程度并進(jìn)一步改進(jìn)結(jié)構(gòu)方案，采用邁達(dá)斯結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算軟件的靜力彈塑性分析模塊對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行Pushover分析的補(bǔ)充驗(yàn)算。通過(guò)計(jì)算分析，給出了噴煤主結(jié)構(gòu)在地震作用下的內(nèi)力和變形特性、塑性鉸出現(xiàn)的順序和位置、薄弱環(huán)節(jié)及可能的破壞機(jī)制等，根據(jù)分析結(jié)果對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行了加強(qiáng)，從而在不改變整體結(jié)構(gòu)的性能的基礎(chǔ)上，就能使整體結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)定的使用功能。

抗震；噴煤主廠房；靜力；彈塑性；PUSHOVER方法

作為抗震性能分析的重要方法之一，非線性靜力彈塑性分析既能體現(xiàn)結(jié)構(gòu)在進(jìn)入彈塑性階段后的性能，同時(shí)其計(jì)算工作量也不大，因而在近些年得到廣泛的研究與應(yīng)用。Pushover分析方法將非線性靜力計(jì)算結(jié)果與彈性反應(yīng)譜緊密結(jié)合起來(lái)，用靜力分析的方法來(lái)預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)在地震作用下的動(dòng)力反應(yīng)和抗震性能，成為結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力彈塑性分析的典型方法。在某煉鋼工程噴煤主廠房設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)工藝要求布置的結(jié)構(gòu)體型其受力性能并非最優(yōu)，這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員利用Pushover方法對(duì)結(jié)構(gòu)在罕遇地震下的抗震性能進(jìn)行評(píng)估，確定結(jié)構(gòu)在罕遇地震下潛在的破壞機(jī)制，校核彈性設(shè)計(jì)中所確定的結(jié)構(gòu)桿件，找到相應(yīng)的薄弱環(huán)節(jié)并對(duì)局部薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行修復(fù)和加強(qiáng)，使整體結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)定的使用功能。

1　PUSHOVER分析原理

Pushover分析方法是通過(guò)考慮構(gòu)件的材料非線性特點(diǎn)，評(píng)估構(gòu)件進(jìn)入彈塑性狀態(tài)直至到達(dá)極限狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)性能的方法；是最近在地震研究及抗震設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用的基于性能的抗震設(shè)計(jì)(Performance-BasedSeismic Design，PBSD)方法中最具代表性的分析方法，也是結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力彈塑性分析的典型方法。

分析前要通過(guò)一般設(shè)計(jì)方法先進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)使結(jié)構(gòu)滿足小震不壞、中震可修的規(guī)范要求，然后再通過(guò)Pushover分析評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)在大震作用下是否滿足預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)性能。設(shè)計(jì)者可以通過(guò)Pushover分析得到結(jié)構(gòu)能力曲線并與需求譜曲線比較，判斷結(jié)構(gòu)是否能夠找到性能點(diǎn)，從整體上滿足設(shè)定的大震需求性能目標(biāo)。進(jìn)而判斷性能點(diǎn)狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的最大層間位移角是否滿足規(guī)范“層間彈塑性位移角限值”的要求。同時(shí)，更為重要的是設(shè)計(jì)人員要根據(jù)Pushover各個(gè)步驟，判斷結(jié)構(gòu)在地震反應(yīng)不斷加大的過(guò)程中，構(gòu)件的破壞順序（塑性鉸開(kāi)展）和概念設(shè)計(jì)預(yù)期是否相符，從而找到相應(yīng)的薄弱環(huán)節(jié)，并對(duì)局部薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行修復(fù)和加強(qiáng)，使整體結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)定的使用功能。

Pushover分析所廣泛采用的是能力譜方法（這也是Midas/Gen所采用的方法）。能力譜法是美國(guó)ATC-40采用的方法，也是日本新的建筑基準(zhǔn)法（BSL2000）采用的方法。其基本思想是，建立兩條相同基準(zhǔn)的譜線：一條是由荷載-位移曲線轉(zhuǎn)化為能力譜線；另一條由加速度反應(yīng)譜轉(zhuǎn)化為ADRS譜（亦稱需求譜線）。把兩條線放在同一圖上，兩條線的交點(diǎn)定為“目標(biāo)位移點(diǎn)”或“結(jié)構(gòu)抗震性能點(diǎn)”，性能點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的位移同規(guī)范規(guī)定的位移容許值比較，判斷是否滿足抗震要求。進(jìn)而根據(jù)推覆過(guò)程中的各個(gè)子步驟結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)入彈塑性狀態(tài)的順序及狀態(tài)，判斷整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震性能。

1.1能力譜及需求譜的建立

能力譜曲線是用加速度-位移反應(yīng)譜（Acceleration-Displacement Response Spectrum簡(jiǎn)稱 ADRS）表示的能力曲線，其是由結(jié)構(gòu)基底剪力-定點(diǎn)位移曲線轉(zhuǎn)換而來(lái)。

第m階振型的層間加速度可按式（1）和式（2）計(jì)算。

式中：γm為第m階振型的振型參與系數(shù)；mi為第i層的質(zhì)量；φim為振型m在層i的振幅；N為層數(shù)；Sam為第m個(gè)振型的譜加速度。

由F=ma可得到第m個(gè)振型下結(jié)構(gòu)所受的層間地震力作用。

則在m階振型下結(jié)構(gòu)所受的總的基底剪力V。

式中：M為結(jié)構(gòu)總質(zhì)量，αm為第m階振型的質(zhì)量參與系數(shù)。

譜位移與結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移關(guān)系為

式中：△roof為第一振型頂點(diǎn)振幅。

通過(guò)式（6）和式（8）可以將PUSHOVER曲線上任一點(diǎn)的V，轉(zhuǎn)換到能力譜相應(yīng)的點(diǎn)Sα和Sd，從而將PUSHOVER曲線轉(zhuǎn)換為ADRS模式的能力譜，見(jiàn)圖1。

圖1　位移-荷載曲線轉(zhuǎn)換為ADRS模式的能力譜

需求譜曲線是將標(biāo)準(zhǔn)的加速度反應(yīng)譜曲線轉(zhuǎn)換為ADRS格式。反應(yīng)譜曲線上的每一點(diǎn)都有唯一的譜加速度Sα、譜速度Sv、譜位移Sd和周期T。要從標(biāo)準(zhǔn)的加速度反應(yīng)譜Sα-T（第1段常加速度）模式轉(zhuǎn)化為ADRS模式，必須確定曲線上每一點(diǎn)的相應(yīng)于Sai和Ti的Sdi值，其關(guān)系可從式（9）求得。

標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜與ADRS模式的轉(zhuǎn)換，見(jiàn)圖2。

圖2　標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜轉(zhuǎn)換為ADRS模式的需求譜

1.2需求譜折減

當(dāng)結(jié)構(gòu)受到地震作用而進(jìn)入非線性狀態(tài)后，結(jié)構(gòu)的固有粘滯阻尼及滯回阻尼會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生消能的作用。而一般規(guī)范給出的反應(yīng)譜曲線，其阻尼比為5%，因此當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)入塑性狀態(tài)后，也即結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的阻尼＞5%后，需要通過(guò)系數(shù)來(lái)折減5%阻尼的彈性反應(yīng)譜，進(jìn)而得到相應(yīng)的需求譜。

1.3求取性能點(diǎn)

能力譜與需求譜放在同一個(gè)ADRS圖上，通過(guò)比較兩個(gè)譜曲線，得到一個(gè)交點(diǎn)-性能點(diǎn)（Performance Point）。性能點(diǎn)的狀態(tài)，決定著結(jié)構(gòu)的性能水平。

1.4PUSHOVER分析方法

Midas/Gen中提供兩種PUSHOVER分析方法：

1）基于荷載增量的荷載控制法；

2）基于目標(biāo)位移的位移控制法（推薦使用）。

MIDAS/Gen的位移控制法是由用戶定義目標(biāo)位移，然后逐漸增加荷載直到達(dá)到目標(biāo)位移的方法。目標(biāo)位移分為整體控制和主節(jié)點(diǎn)控制兩種，整體控制是所有節(jié)點(diǎn)的位移都要滿足用戶輸入最大位移，位移也是整體位移，不設(shè)置某一方向的位移控制。主節(jié)點(diǎn)控制是用戶指定特定節(jié)點(diǎn)的特定方向上的最大位移的方法?；谛阅艿哪驼鹪O(shè)計(jì)大部分是先確定可能發(fā)生最大位移的節(jié)點(diǎn)和位移方向后給該節(jié)點(diǎn)設(shè)定目標(biāo)位移的方法。初始的目標(biāo)位移一般可假定為結(jié)構(gòu)總高度的1%、2%、4%。這些數(shù)值一般相當(dāng)于最大層間位移值，與結(jié)構(gòu)的破壞情況相關(guān)。一般認(rèn)為，整體結(jié)構(gòu)達(dá)到該位移時(shí)，結(jié)構(gòu)的破壞程度已包含并超過(guò)大震下結(jié)構(gòu)的性能狀態(tài)點(diǎn)。

2　某煉鐵噴煤主廠房設(shè)計(jì)

2.1工程概述

煉鐵工程中噴煤部分是為高爐制備、噴吹煤粉的輔助工段。在各層平面上分布有較大的設(shè)備荷載。各層荷載中心與結(jié)構(gòu)剛度中心偏離較大，同時(shí)為滿足工藝布置要求沿結(jié)構(gòu)高度方向須抽柱，形成結(jié)構(gòu)在水平方向和豎直方向均存在較大的結(jié)構(gòu)不規(guī)則性?；诙喾桨傅膶?duì)比分析確定了中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)方案。該廠房結(jié)構(gòu)高度為51.8m，共12層(含局部平臺(tái))，層高約5 m(除局部平臺(tái)外)，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g，場(chǎng)地類別為Ⅲ類。結(jié)構(gòu)主框架平面布置見(jiàn)圖3。

圖3　結(jié)構(gòu)主框架平面布置

2.2中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

基于多個(gè)不同結(jié)構(gòu)方案分析對(duì)比的結(jié)果，確定了最終的中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)方案。以下是方案優(yōu)化過(guò)程中碰到的幾個(gè)主要問(wèn)題及解決方案。

1）結(jié)構(gòu)位移及構(gòu)件截面控制。設(shè)計(jì)初期擬采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，因工藝布置改變導(dǎo)致設(shè)備荷載及跨度均較大，最大設(shè)備荷載8 000 kN，六點(diǎn)支撐于兩側(cè)跨度15m的框架梁上，在滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的前提下確定的框架梁柱截面均過(guò)大、布置密集且結(jié)構(gòu)位移偏大，不滿足工藝要求，后決定采用中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)方案，經(jīng)初步試算該方案可滿足設(shè)計(jì)要求。

2）支撐布置及節(jié)點(diǎn)連接。標(biāo)高29.600、24.500m兩結(jié)構(gòu)層分別承受集中荷載較大的儲(chǔ)倉(cāng)，水平地震作用下結(jié)構(gòu)層間位移角過(guò)大，擬沿結(jié)構(gòu)橫向在2、4、5線的A、B線之間均布置中心支撐。為避免由此引起結(jié)構(gòu)剛度突變的問(wèn)題，在標(biāo)高24.500m結(jié)構(gòu)層以下各層橫向均設(shè)置兩片支撐，因KJ-1承受的豎向荷載較小，橫向水平地震作用相對(duì)較小，故沿結(jié)構(gòu)高度方向采用單片支撐的形式。計(jì)算結(jié)果顯示標(biāo)高29.600 m結(jié)構(gòu)層的中心支撐截面較大，導(dǎo)致支撐與梁柱的連接不便。為減小支撐截面沿B、C線在2～4線之間增設(shè)中心支撐。經(jīng)試算，在水平地震作用下圖3布置方式結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移為30.4mm，增加中心支撐后結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移為30.9mm，即增加中心支撐后結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移略有增大。計(jì)算結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn)，增加支撐后以上各層的結(jié)構(gòu)層間位移角均有所增大。圖3結(jié)構(gòu)沿高度方向剛度較均勻，整體協(xié)調(diào)變形能力較好，增加支撐后標(biāo)高29.600 m結(jié)構(gòu)層柱間均由支撐連接，導(dǎo)致該樓層剛度突變，其存在對(duì)鞭稍效應(yīng)引起的各結(jié)構(gòu)層之間的變形協(xié)調(diào)是不利的。故仍采用圖3布置方案并適當(dāng)加大梁翼緣寬度，將柱截面在連接的節(jié)點(diǎn)域附近改為箱形截面以解決連接問(wèn)題。

3）水平支撐的設(shè)置。由于工藝設(shè)備及管道布置局部較為集中，各層結(jié)構(gòu)均不同程度的存在質(zhì)量中心與剛度中心不重合的問(wèn)題，水平地震作用下結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)突出。為此除通過(guò)設(shè)置中心支撐外，擬將平臺(tái)平面內(nèi)剛度加強(qiáng)，在工藝沒(méi)有布置設(shè)備及管道的平臺(tái)布置水平支撐，水平支撐端部與框架柱連接。據(jù)試算結(jié)果對(duì)比，效果優(yōu)于布置平臺(tái)梁。因水平支撐平面內(nèi)剛度大，能有效減小平臺(tái)梁平面外的扭曲失穩(wěn)，更好地協(xié)調(diào)平面內(nèi)各柱頂?shù)钠絼?dòng)變形。圖12所示抽柱處外側(cè)框架柱，因工藝布置要求不能設(shè)置橫向框架梁，故該框架柱因無(wú)側(cè)向約束導(dǎo)致長(zhǎng)細(xì)比過(guò)大，通過(guò)在各層平臺(tái)設(shè)置水平支撐，提供其側(cè)向約束以解決長(zhǎng)細(xì)比超限的問(wèn)題。

3　結(jié)構(gòu)基于靜力彈塑性分析的校核

為校核結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理程度并進(jìn)一步改進(jìn)結(jié)構(gòu)方案，采用PUSHOVER方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行推覆分析的補(bǔ)充驗(yàn)算。根據(jù)推覆過(guò)程中塑性鉸出現(xiàn)的數(shù)量及分布結(jié)合結(jié)構(gòu)的變形(包括頂點(diǎn)位移和層間位移等)判斷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理程度。

3.1結(jié)構(gòu)目標(biāo)位移的確定

Pushover分析方法中，首先需確定在不同烈度地震作用下的目標(biāo)位移。基于目標(biāo)位移的位移控制法中，主節(jié)點(diǎn)控制最大位移為結(jié)構(gòu)總高度彈塑性層間位移角限值。結(jié)合GB50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中彈塑性層間位移角限值的規(guī)定，對(duì)于多、高層鋼結(jié)構(gòu)[θp]=1/50。

3.2結(jié)構(gòu)側(cè)向荷載的確定

側(cè)向荷載是模擬水平地震作用下結(jié)構(gòu)各樓層所承受的水平地震作用。由于地震動(dòng)的隨機(jī)性及結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性狀態(tài)后剛度實(shí)時(shí)變化，要確定沿結(jié)構(gòu)高度的側(cè)向荷載的分布模式以模擬結(jié)構(gòu)受到的地震作用目前沒(méi)有更為理想的方法。FEMA-273推薦3種形式的加載方式。

1）均勻分布。各樓層側(cè)向力可取所在樓層質(zhì)量。

2）倒三角形分布。結(jié)構(gòu)振動(dòng)以基本振型為主時(shí)的慣性力的分布形式，類似于我國(guó)規(guī)范中用底部剪力法確定的側(cè)向力分布。

3）SRSS分布。反應(yīng)譜振型組合得到的慣性力分布。

MIDAS/Gen程序中提供了3種模式。

1）加速度常量分布。提供的側(cè)向力是用均一的加速度和相應(yīng)質(zhì)量分布的乘積獲得的；F=ma，a為常量，F(xiàn)與質(zhì)量m成正比，相當(dāng)于均勻分布。

2）振型荷載分布。提供的側(cè)向力是用給定的振型和該振型下圓頻率的平方ω2及相應(yīng)質(zhì)量分布的乘積獲得的，可以取任何一個(gè)振型。當(dāng)取各加載方向的第一振型時(shí)，相當(dāng)于倒三角分布（如取x向平動(dòng)模態(tài)或Y向平動(dòng)模態(tài)）。

3）靜力荷載工況。用戶也可以自定義水平力。理論上，通過(guò)一定定義，可模擬SRSS分布，但此方法還有待研究。

在本次設(shè)計(jì)中，采用兩個(gè)正交方向上的第一階主振型并利用Midas/Gen中提供的振型分布方式進(jìn)行加載。

3.3塑性鉸特性的確定

隨著荷載的增加，結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生塑性鉸，結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度隨之變化，橫向位移也將逐漸加大。塑性鉸特性即描述構(gòu)件進(jìn)入彈塑性狀態(tài)后施加于其上的荷載與變形間的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線，Midas/Gen中采用的塑性鉸類型有多折線模型和FEMA類型。本文分析采用的塑性鉸類型為ATC-4O中推薦的FEMA類型。FEMA鉸類型是將鋼筋混凝土和鋼構(gòu)件的循環(huán)加載試驗(yàn)獲得的資料理想化的結(jié)果。Midas/Gen中FEMA鉸特性只能使用位移控制法。

3.4塑性鉸定義

因框架梁軸向內(nèi)力較小且經(jīng)構(gòu)件優(yōu)化后其受剪承載力均高于受彎承載力，故不考慮框架梁的剪切破壞，僅考慮其端部在兩個(gè)方向彎矩作用下可能出現(xiàn)的塑性鉸。框架柱作為主要的豎向荷載承受構(gòu)件且須平衡兩個(gè)方向的梁端彎矩，采用考慮柱在軸向內(nèi)力及兩個(gè)方向彎矩共同作用下可能出現(xiàn)的塑性鉸形式。中心支撐所承受的彎矩較小，計(jì)算分析時(shí)僅考慮其在軸向內(nèi)力作用下可能出現(xiàn)的塑性鉸。

3.5框架柱的等效代換

計(jì)算軟件無(wú)法識(shí)別并計(jì)算正交工字形截面柱的屈服承載力，為便于分析，在推覆分析中采用綜合考慮框架柱的剛度和承載力兩方面等效的方法，確定在兩個(gè)方向均可等效代換的工字形截面。因W=I/ymax=2I/h，式中h為截面高度，在截面高度不變的前提下只要滿足

慣性矩等效即可實(shí)現(xiàn)截面模量的等效。故先假定柱翼緣寬度及截面高度與原截面相同，通過(guò)調(diào)整翼緣及腹板厚度(tf及tw)兩項(xiàng)以實(shí)現(xiàn)等效替代。若代換后翼緣厚度過(guò)小，則將翼緣寬度調(diào)小后重新等效代換，確定在兩個(gè)方向均可等效替代的工字形截面后用于推覆分析。

3.6計(jì)算結(jié)果分析

經(jīng)對(duì)該結(jié)構(gòu)分別在縱橫兩個(gè)方向的推覆分析過(guò)程，得到結(jié)構(gòu)在每一個(gè)子步內(nèi)進(jìn)入彈塑性的狀態(tài)，見(jiàn)圖4-圖14，圖中所示塑性鉸的位置以實(shí)心圓表示。圖4和圖5為隨著側(cè)向荷載逐漸加大的過(guò)程中塑性鉸在KJ-D中出現(xiàn)的順序及分布狀態(tài)，可見(jiàn)隨著側(cè)向荷載(水平地震作用)的逐漸加大中心支撐的受壓桿先屈服。由圖6可見(jiàn)受壓桿屈服后部分受拉桿及框架梁端部進(jìn)入塑性工作狀態(tài)，D列線框架直至加載至第5步中心支撐的受拉桿出現(xiàn)部分塑性鉸，隨著側(cè)向荷載進(jìn)一步加大更多的框架梁端部出現(xiàn)塑性鉸，加載至15步時(shí)，中間框架柱端部出現(xiàn)塑性鉸，但塑性鉸數(shù)量較少，至加載完成柱端出現(xiàn)4個(gè)塑性鉸，結(jié)構(gòu)抗倒塌能力較好。圖7-圖9分別為KJ-C～KJ-A至加載完畢時(shí)塑性鉸在結(jié)構(gòu)中的分布狀態(tài)，由于該三列線底部?jī)蓪又行闹嗡媒孛嫦鄬?duì)較大，均未出現(xiàn)屈服，從第三層起至標(biāo)高29.6 m的受壓桿支撐及框架梁端部基本均出現(xiàn)塑性鉸，而柱端僅在標(biāo)高10.0 m及標(biāo)高14.6 m兩層KJ-B柱端部出現(xiàn)3個(gè)塑性鉸。綜合KJ-A～KJ-D至加載完畢時(shí)的塑性鉸分布狀態(tài)可見(jiàn)，框架梁端部及受壓桿支撐形成較多的塑性鉸，柱端及受拉桿形成塑性鉸數(shù)量較少，在罕遇烈度地震作用下結(jié)構(gòu)能夠通過(guò)梁端塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)形成較好的耗能體系且抗倒塌性能良好。

圖10為KJ-l至加載完時(shí)的塑性鉸分布狀態(tài)。圖11-圖14分別為KJ-2～KJ-5至加載完畢時(shí)塑性鉸的分布狀態(tài)，可見(jiàn)梁端部塑性鉸形成較充分。在標(biāo)高10.0 m處柱端部形成較多塑性鉸，主要是由于以上各層的中心支撐受壓桿屈服后，加大的水平荷載在結(jié)構(gòu)中所產(chǎn)生的彎矩相當(dāng)一部分由框架梁、柱承受，在軸力及更大的彎矩共同作用下柱端進(jìn)入屈服，故將該處柱截面進(jìn)行局部加強(qiáng)，將截面由正交工字型截面改為箱形截面。

圖4　KJ-D STEP2

圖5　KJ-D STEP4

圖6　KJ-D

圖7　KJ-C

圖8　KJ-B

圖9　KJ-A

圖10　KJ-1

圖11　KJ-2

圖12　KJ-3

圖13　KJ-4

圖14　KJ-5

4　結(jié)論

1）雖然許多學(xué)者對(duì)于FEMA-273提出的倒三角形加載方式有所異議，指出其未能考慮高階振型對(duì)于Pushover分析方法影響，但通過(guò)對(duì)首鋼京唐鋼鐵公司煉鋼工程噴煤主廠房的靜力彈塑性分析過(guò)程及結(jié)果表明，在結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)不斷加大的過(guò)程中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞順序（塑性鉸開(kāi)展）和概念設(shè)計(jì)預(yù)期相符合。在現(xiàn)階段，Pushover方法仍是目前對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行在罕遇地震作用下彈塑性分析的有效方法。

2）在重型工業(yè)主廠房設(shè)計(jì)中，往往由于工藝等原因，平臺(tái)承受的設(shè)備荷載重心位置高，此外由于工藝設(shè)備、管道等原因，使結(jié)構(gòu)自身在豎向及平面上不規(guī)則，對(duì)于一些重要的工業(yè)廠房，這些結(jié)構(gòu)自身的不合理性都是罕遇地震作用下的隱患。因此對(duì)一些重要的工業(yè)建筑進(jìn)行靜力彈塑性分析，找出其相應(yīng)的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行修復(fù)和加固是必要的。同時(shí)，重型廠房鋼結(jié)構(gòu)的柱子常常采用正交工字形截面柱等一些異型截面，在本例中通過(guò)對(duì)其進(jìn)行等效代換，使其實(shí)現(xiàn)了在Midas/Gen中進(jìn)行Pushover分析。綜上所述，對(duì)工業(yè)建筑進(jìn)行靜力彈塑性分析是可行而且必要的。

3）工業(yè)建筑由于其受工藝布置所限，其結(jié)構(gòu)體系自身并非最優(yōu)，這就要求結(jié)構(gòu)工程師在工作中能夠及時(shí)了解和掌握本專業(yè)國(guó)內(nèi)外技術(shù)和發(fā)展動(dòng)態(tài)，利用新的設(shè)計(jì)理論，分析結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)而提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力及抗震性能。

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□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2015.01.011

□張淵/北京首鋼國(guó)際工程技術(shù)有限公司、貴州首鋼國(guó)際工程技術(shù)有限公司。

□趙海艷/北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院。

□TU313.2

□C

□1008-3197（2015）01-30-05

□2014-10-24

□杜學(xué)斌/男，1978年出生，高級(jí)工程師，天津市城建學(xué)院建筑設(shè)計(jì)研究院，從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。